Нарушения на метаболизма на аминокиселините при деца. Нарушения на протеиновия метаболизъм

Това е най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяването е недостатъчността на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини. Болестите са придружени от повръщане и дехидратация, летаргично състояние или възбуда и конвулсии. В по-късна възраст се проявява изчезването на умственото и физическото развитие.

Наследствените заболявания с нарушен метаболизъм на аминокиселините включват фенилкетонурия, албинизъм и др.

Фенилкетонурия (PKU) е описан за първи път от A. Fehling през 1934 г. При пациентите е нарушено превръщането на аминокиселината фенилаланин в тирозин поради рязкото намаляване на активността на ензима фенилаланин хидроксилаза. В резултат на това съдържанието на фенилаланин в кръвта и урината на пациентите се увеличава значително. Освен това фенилаланинът се превръща във фенилпирогроздена киселина, която е невротропна отрова и нарушава образуването на миелиновата обвивка около аксоните на централната нервна система.

Фенилкетонурия се среща в среден световен мащаб с честота 1 на 1000 новородени. Съществуват обаче значителни разлики между популациите по този показател: 1:2600 в Турция, 1:4500 в Ирландия, 1:30000 в Швеция, 1:119000 в Япония. Честотата на хетерозиготно носителство в повечето европейски популации е 1:100.

Локусът (фенилхидроксилаза) се намира в дългото рамо на 12-та хромозома. Понастоящем молекулярната генетична диагностика и откриването на хетерозиготно носителство са възможни за повечето семейства. Заболяването се унаследява по автозомно-доминантен начин. Известни са няколко форми на фенилкетонурия, които се различават по тежестта на протичане на заболяването. Това се дължи на наличието на 4 алела на гена и техните комбинации.

Дете с фенилкетонурия се ражда здраво, но през първите седмици, поради приема на фенилаланин в тялото с майчиното мляко, се развива раздразнителност, конвулсии, склонност към дерматит, урината и потта на пациентите имат характерна "миша" миризма, но основните симптоми на PKU са конвулсивни припадъци и олигофрения.

Повечето пациенти са блондинки със светла кожа и сини очи, което се дължи на недостатъчен синтез на пигмент меланин. Диагнозата на заболяването се установява въз основа на клинични данни и резултати от биохимичен анализ на урина (за фенилпировинова киселина) и кръв (за фенилаланин). За тази цел няколко капки кръв върху филтърна хартия се подлагат на хроматография и се определя съдържанието на фенилаланин. Понякога се използва тест по Фелинг - към 2,5 ml прясна урина на детето се добавят 10 капки от 5% разтвор на железен трихлорид и оцетна киселина. Появата на синьо-зелен цвят показва наличието на болестта.

Методът за лечение на фенилкетонурия в момента е добре разработен. Състои се в предписване на диета на пациента (зеленчуци, плодове, конфитюр, мед) и специално обработени протеинови хидролизати с ниско съдържание на фенилаланин (лофелак, кетонил, минофен и др.). В момента са разработени методи за пренатална диагностика. Ранната диагностика и превантивното лечение предотвратяват развитието на заболяването.

Албинизъм (окулокутанен) описано през 1959 г. Заболяването се дължи на липсата на синтез на ензима тирозиназа. Характеризира се с обезцветяване на кожата, косата, очите, независимо от расата и възрастта. Кожата на пациентите е розово-червена, изобщо не се слънчеви бани. Има предразположеност към злокачествени новообразувания. Косата е бяла или жълтеникава. Ирисът е сиво-син, но може да бъде и розовеещ поради отразяването на светлината от очното дъно. Пациентите се характеризират с тежка фотофобия, зрението им е намалено и не се подобрява с възрастта.

Албинизмът се среща с честота 1 на 39 000 и се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Генът се намира на дългото рамо на 11-та хромозома.

наследствени заболявания,свързани с нарушение

въглехидратния метаболизъм

Известно е, че въглехидратите влизат в състава на редица биологично активни вещества - хормони, ензими, мукополизахариди, които изпълняват енергийни и структурни функции. В резултат на нарушение на въглехидратния метаболизъм се развива гликогенова болест, галактоземия и др.

Гликогенова болест свързани с нарушение на синтеза и разграждането на гликоген - животинско нишесте. Гликогенът се образува от глюкоза по време на гладуване; Обикновено той се превръща обратно в глюкоза и се абсорбира от тялото. Ако тези процеси са нарушени, човек развива тежки заболявания - различни видове гликогенози. Те включват болестта на Gierke, болестта на Pompe и др.

Гликогеноза (I тип - Болест на Gierke). Болните в черния дроб, бъбреците и чревната лигавица натрупват голямо количество гликоген. Трансформацията му в глюкоза не се случва, т.к. няма ензим глюко-6-фосфатаза, който регулира нивата на кръвната захар. В резултат на това пациентът развива хипогликемия, гликогенът се натрупва в черния дроб, бъбреците и чревната лигавица. Болестта на Gierke се унаследява по автозомно-рецесивен начин.

Непосредствено след раждането основните симптоми на заболяването са гликогемични припадъци и хепатомегалия (уголемяване на черния дроб). Забавянето на растежа се отбелязва от 1-вата година от живота. Външният вид на пациента е характерен: голяма глава, "лице на кукла", къс врат, изпъкнал корем. Освен това се отбелязват кървене от носа, забавено физическо и сексуално развитие и мускулна хипотония. Интелигентността е нормална. Нивата на пикочната киселина се повишават в кръвта, така че подаграта може да се развие с възрастта.

Като лечение се използва диетотерапия: често хранене, високо съдържание на въглехидрати и ограничаване на мазнините в диетата.

Гликогеноза (II тип - Болест на Помпе) е по-тежко. Гликогенът се натрупва както в черния дроб, така и в скелетните мускули, миокарда, белите дробове, далака, надбъбречните жлези, съдовите стени и невроните.

След 1-2 месеца новородените развиват мускулна слабост, дефицит на 1,4-глюкозидаза в черния дроб и мускулите. В същия период се появяват кардиомегалия (уголемяване на сърцето) и макроглосия (анормално уголемяване на езика). Често пациентите развиват тежка форма на пневмония поради натрупване на секрет в дихателните пътища. Децата умират през първата година от живота.

Заболяването се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Генът се намира на дългото рамо на 17-та хромозома. Диагностицирането на заболяването е възможно още преди раждането на детето. За целта се определя активността на ензима 1,4-глюкозидаза в амниотичната течност и нейните клетки.

Галактоземия. При това заболяване галактозата се натрупва в кръвта на пациента, което води до увреждане на много органи: черен дроб, нервна система, очи и др. Симптомите на заболяването се появяват при новородени след приемане на мляко, тъй като галактозата е неразделна част от лактозата млечна захар. Хидролизата на лактозата произвежда глюкоза и галактоза. Последният е необходим за миелинизацията на нервните влакна. При излишък на галактоза в тялото, тя обикновено се превръща в глюкоза с помощта на ензима галактозо-1-фосфат уридилтрансфераза. При намаляване на активността на този ензим се натрупва галактозо-1-фосфат, който е токсичен за черния дроб, мозъка и лещата на окото.

Заболяването се проявява от първите дни от живота чрез храносмилателни разстройства, интоксикация (диария, повръщане, дехидратация). При пациентите черният дроб се увеличава, развива се чернодробна недостатъчност и жълтеница. Открива се катаракта (помътняване на лещата на окото), умствена изостаналост. При аутопсията на децата, починали през първата година от живота, се установява цироза на черния дроб.

Най-точните методи за диагностициране на галактоземия са определяне на активността на ензима галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза в еритроцитите, както и на галактозата в кръвта и урината, където нивата му са повишени. С изключване на млякото (източник на галактоза) от храната и ранна диета, болните деца могат да се развиват нормално.

Типът на наследяване на галактоземията е автозомно рецесивен. Генът се намира на късото рамо на 9-та хромозома. Заболяването се среща с честота 1 на 16 000 новородени.

Наследствени заболявания, свързани с нарушението

липиден метаболизъм

Наследствените заболявания на липидния метаболизъм (липидозите) се разделят на два основни вида:

1) вътреклетъчен, при който липидите се натрупват в клетките на различни тъкани;

2) заболявания с нарушен метаболизъм на съдържащите се в кръвта липопротеини.

Болестта на Гоше, болестта на Ниман-Пик и амавротичната идиотия (болест на Тей-Сакс) са сред най-изследваните наследствени заболявания на липидния метаболизъм от първия тип.

Болест на Гоше характеризиращ се с натрупване на цереброзиди в клетките на нервната и ретикулоендотелната система, поради дефицит на ензима глюкоцереброзидаза. Това води до натрупване на глюкоцереброзид в клетките на ретикулоендотелната система. Големите клетки на Гоше се намират в клетките на мозъка, черния дроб и лимфните възли. Натрупването на цереброзид в клетките на нервната система води до тяхното разрушаване.

Разпределете детските и юношеските форми на заболяването. Детската се проявява в първите месеци от живота със забавяне на умственото и физическото развитие, увеличаване на корема, черния дроб и далака, затруднено преглъщане, спазъм на ларинкса. Възможна дихателна недостатъчност, инфилтрация (уплътняване на белите дробове с клетки на Гоше) и конвулсии. Смъртта настъпва през първата година от живота.

Ювенилната форма на болестта на Гоше е най-честата. Засяга деца от всички възрасти и е хроничен. Болестта обикновено се проявява през първата година от живота. Появяват се пигментация на кожата (кафяви петна), остеопороза (намаляване на костната плътност), фрактури, костни деформации. Тъканите на мозъка, черния дроб, далака, костния мозък съдържат голямо количество глюкоцереброзиди. В левкоцитите, клетките на черния дроб и далака активността на глюкозидазата е намалена. Типът на наследяване е автозомно рецесивен. Генът се намира на дългото рамо на 1-ва хромозома.

Болест на Ниман-Пик поради намаляване на активността на ензима сфингомиелиназа. В резултат на това сфингомиелинът се натрупва в клетките на черния дроб, далака, мозъка и ретикулоендотелната система. Поради дегенерацията на нервните клетки се нарушава дейността на нервната система.

Има няколко форми на заболяването, които се различават клинично (време на поява, ход и тежест на неврологичните прояви). Има обаче общи симптоми за всички форми.

Болестта често се проявява в ранна възраст. Детето има увеличени лимфни възли, размера на корема, черния дроб и далака; отбелязват се повръщане, отказ от храна, мускулна слабост, загуба на слуха и зрението. При 20-30% от децата се открива петно ​​с черешов цвят на ретината на окото (симптом на „черешова костилка”). Поражението на нервната система води до изоставане в невропсихическото развитие, глухота, слепота. Устойчивостта към инфекциозни заболявания е рязко намалена. Децата умират в ранна възраст. Унаследяването на заболяването е автозомно рецесивно.

Диагнозата на болестта на Niemann-Pick се основава на откриването на повишени нива на сфингомиелин в кръвната плазма и цереброспиналната течност. В периферната кръв се откриват големи, гранулирани, пенести Pick клетки. Лечението е симптоматично.

Амавротична идиотия (заболяване Теа-Сакса) също се отнася до заболявания, свързани с нарушен липиден метаболизъм. Характеризира се с отлагането на ганглиозиден липид в клетките на мозъка, черния дроб, далака и други органи. Причината е намаляване на активността на ензима хексозаминидаза А в организма. В резултат на това аксоните на нервните клетки се разрушават.

Заболяването се проявява през първите месеци от живота. Детето става летаргично, неактивно, безразлично към другите. Забавянето на умственото развитие води до намаляване на интелигентността до степен на идиотизъм. Има мускулна хипотония, конвулсии, характерен симптом на "черешова костилка" на ретината. До края на първата година от живота настъпва слепота. Причината е атрофия на зрителните нерви. По-късно се развива пълна неподвижност. Смъртта настъпва на 3-4 годишна възраст. Типът на наследяване на заболяването е автозомно рецесивен. Генът се намира на дългото рамо на 15-та хромозома.

наследствени заболяваниясъединителната тъкан

Съединителната тъкан в тялото изпълнява поддържащи, трофични и защитни функции. Сложната структура на съединителната тъкан е генетично обусловена. Патологията в неговата система е причина за различни наследствени заболявания и се причинява до известна степен от нарушения на структурата на структурните протеини - колагени.

Повечето заболявания на съединителната тъкан са свързани с дефекти на опорно-двигателния апарат и кожата. Те включват синдром на Марфан, мукополизахаридози.

Синдром на Марфан принадлежи към броя на наследствените метаболитни заболявания и се характеризира със системно увреждане на съединителната тъкан. Унаследява се по автозомно-доминантен начин с висока пенетрантност и различна степен на експресивност. Това е свързано със значителен клиничен и свързан с възрастта полиморфизъм. Синдромът е описан за първи път от V. Marfan през 1886 г. Причината за заболяването е мутация в гена, отговорен за синтеза на протеина на съединителната тъкан фибрилин. Блокирането на неговия синтез води до повишена разтегливост на съединителната тъкан.

Пациентите със синдром на Марфан се отличават с висок растеж, дълги пръсти, деформация на гръдния кош (фуниевидна, киловата, сплескана), плоски стъпала. Често има феморална и ингвинална херния, хипоплазия (недоразвитие) на мускулите, мускулна хипотония, замъглено зрение, промени във формата и размера на лещата, миопия (до отлепване на ретината), хетерохромия (различно оцветяване на ириса); сублуксация на лещата, катаракта, страбизъм.

В допълнение към горното, синдромът на Марфан се характеризира с вродени сърдечни дефекти, разширение на аортата с развитие на аневризма. Често има нарушения на дихателната система, лезии на стомашно-чревния тракт и отделителната система.

Лечението е предимно симптоматично. Масажът, физиотерапевтичните упражнения, а в някои случаи и операцията имат положителен ефект. Ранното диагностициране на заболяването е от голямо значение. Честотата на синдрома на Марфан в популацията е 1:10 000 (1:15 000).

Американският президент Ейбрахам Линкълн, великият италиански цигулар и композитор Николо Паганини са страдали от синдрома на Марфан.

Мукополизахаридози представени от цяла група наследствени заболявания на съединителната тъкан. Те се характеризират с нарушение в организма на метаболизма на киселинни гликозаминогликани, което е свързано с дефицит на лизозомни ензими. В резултат на това патологичните метаболитни продукти се отлагат в съединителната тъкан, в черния дроб, далака, роговицата и в клетките на централната нервна система. Първата информация за мукополизахаридозата се появява през 1900 г., а след това през 1917-1919 г.

При мукополизахаридози се засягат мускулно-скелетната система, вътрешните органи, очите и нервната система. Клиничните признаци на заболяването са: изоставане в растежа, къс врат и торс, деформация на костите, намален интелект, груби черти на лицето с големи устни и език, пъпна и ингвинална херния, сърдечни дефекти, изоставане в умственото развитие от нормата.

Типът на наследяване на заболяването е автозомно рецесивен. Генът е картографиран върху късото рамо на 4-та хромозома.

Общо се разграничават 8 основни вида мукополизахаридози в зависимост от намаляването на активността на различни ензими и характеристиките на клиничните признаци. За да се определи вида на заболяването, се изследват биохимичните показатели на киселинните глюкозаминоглюкани в кръвта и урината на пациентите.

Лечение: диетотерапия, физиотерапия (електрофореза, магнитотерапия, масаж, физиотерапия и др.), хормонални и сърдечно-съдови средства.

наследствени нарушенияобмен в еритроцитите

Хемолитична анемия включват заболявания, причинени от намаляване на нивата на хемоглобина и съкращаване на живота на еритроцитите. В допълнение, причината за заболяването може да бъде:

Разрушаване на мембраната на еритроцитите.

Нарушаване на активността на ензимите на еритроцитите (ензими, гликолиза на пентозофосфатния цикъл и др.).

Нарушаване на структурата или синтеза на хемоглобина.

Най-често срещаната форма на наследствена хемолитична анемия при хората е наследствената микросфероцитоза. - Хемолитична анемия на Minkow небесен шофьор. Заболяването е описано през 1900 г. В около половината от случаите се среща при новородени. Диагнозата се поставя на възраст 3-10 години. Заболяването се причинява от генетични аномалии на еритроцитите и е свързано с вроден дефицит на липиди в тяхната мембрана. В резултат на повишената пропускливост на мембраната натриевите йони навлизат в клетката и се губи АТФ. Еритроцитите придобиват сферична форма. Променените червени кръвни клетки се разрушават в далака с образуването на токсичен протеин - билирубин.

При това заболяване се отбелязват жълтеница, анемия, спленомегалия (разкъсване на далака), промени в скелета. Заболяването може да протече в две форми – хронична и остра, при които хемолизата се увеличава, причинявайки анемия.

При деца в първите месеци от живота често се появява "ядрена жълтеница". Причината е поражението на мозъчните ядра поради високото съдържание на билирубин. В по-напреднала възраст високото ниво на билирубин води до образуване на камъни и развитие на холелитиаза.

Пациентите се характеризират с увеличаване на далака и черния дроб, деформация на скелета и нарушение на местоположението на зъбите.

Начинът на унаследяване е автозомно-доминантен с непълна пенетрантност. Генът е картографиран върху късото рамо на 8-та хромозома.

Наследствени аномалиициркулиращи протеини.Хемоглобинопатии- Това са заболявания, свързани с наследствено нарушение на синтеза на хемоглобин. Различават се количествени (структурни) и качествени форми. Първите се характеризират с промяна в първичната структура на протеините на хемоглобина, което може да доведе до нарушаване на неговата стабилност и функция. При качествени форми структурата на хемоглобина остава нормална, само скоростта на синтез на глобинови вериги се намалява.

Таласемия. Тази патология се причинява от намаляване на скоростта на синтез на полипептидни вериги на нормален хемоглобин А. Заболяването е описано за първи път през 1925 г. Името му идва от гръцкото "Talas" - Средиземно море. Смята се, че произходът на повечето носители на таласемичния ген е свързан със средиземноморския регион.

Таласемията се среща в хомо- и хетерозиготни форми. Според клиничната картина е обичайно да се разграничават големи, междинни, малки и минимални форми. Нека се спрем на един от тях.

Хомозиготна (голяма) таласа мия, известна още като Кули анемия причинени от рязко намаляване на образуването на хемоглобин HbA 1 и увеличаване на количеството на хемоглобин F.

Клинично заболяването се проявява до края на първата година от живота на детето. Характеризира се с монголоидно лице, извисяващ се тип череп и изоставане във физическото развитие. При тази патология в кръвта на пациента се откриват целеви еритроцити с ниско съдържание на Hb, съкратена продължителност на живота и повишена осмотична стабилност. Болните имат увеличен далак и по-рядко черен дроб.

Според тежестта на заболяването се разграничават няколко форми на таласемия. Тежката таласемия завършва с бърза смърт през първите месеци от живота на детето. При хронично болните деца живеят до 5-8 години, а при леките форми болните доживяват до зряла възраст.

сърповидно-клетъчна анемия - най-честата наследствена болест, причинена от промяна в структурата на молекулата на хемоглобина. Хората със сърповидно-клетъчна анемия в повечето случаи умират преди да достигнат зряла възраст. При условия на ниско парциално налягане на кислорода техните червени кръвни клетки приемат формата на сърп. При родителите на пациента еритроцитите са с леко променена форма, но не страдат от анемия.

За първи път това заболяване е открито през 1910 г. от J. Herrick при студент, който страда от тежка форма на анемия. В кръвта на пациента той открива червени кръвни клетки с необичайна форма на полумесец.

През 1946 г. Нобеловият лауреат Л. Полинг и колеги провеждат биохимичен и генетичен анализ на хемоглобина на болни и здрави хора и показват, че хемоглобините на нормалните и сърповидноклетъчните еритроцити се различават по подвижност в електрическо поле и разтворимост. Оказа се, че хемоглобинът при хора с признаци на сърповидноклетъчен е смес от равни количества нормален и мутирал хемоглобин. Стана ясно, че мутацията, причиняваща сърповидно-клетъчна анемия, е свързана с промяна в химичната структура на хемоглобина. По-нататъшни изследвания показват, че в случай на сърповидноклетъчна анемия, глутаминовата киселина е заменена с валин в шестата двойка нуклеотиди на гена, кодиращ бета веригата на човешкия хемоглобин. При хетерозиготите променения хемоглобин е 20-45%, при хомозиготите - 60-99% от общия хемоглобин.

При тази патология се отбелязва бледност на кожата и лигавиците, жълтеникавост. При 60% от децата черният дроб е увеличен. Има и шумове в областта на сърцето и др. Заболяването протича под формата на редуващи се кризи и ремисии.

Няма специални методи за лечение. Важно е да се предпази пациентът от излагане на фактори, които провокират развитието на заболяването (хипоксия, дехидратация, студ и др.).

Човешки хромозомни заболявания

Хромозомните заболявания са голяма група от вродени наследствени заболявания с множество вродени малформации. Те се основават на хромозомни или геномни мутации. Тези два различни типа мутации се наричат ​​общо "хромозомни аномалии" за краткост.

Извършено е изолиране на най-малко три хромозомни заболявания като клинични синдроми на вродени аномалии на развитието, преди да се установи тяхната хромозомна природа.

Най-често срещаното заболяване, тризомия 21, е клинично описано през 1866 г. от английския педиатър Л. Даун и е наречено "синдром на Даун". В бъдеще причината за синдрома многократно е била подложена на генетичен анализ. Бяха направени предположения за доминантна мутация, за вродена инфекция, за хромозомна природа.

Първото клинично описание на синдрома на Х-хромозомната монозомия като отделна форма на заболяването е направено от руския клиницист N.A. Шерешевски през 1925г., а през 1938г. Г. Търнър също описва този синдром. По името на тези учени монозомията на Х-хромозомата се нарича синдром на Шерешевски-Търнър.

Аномалиите в системата на половите хромозоми при мъжете (тризомия XXY) като клиничен синдром са описани за първи път от G. Klinefelter през 1942 г. Изброените заболявания стават обект на първите клинични и цитогенетични изследвания, проведени през 1959 г.

Етиологичните фактори на хромозомната патология са всички видове хромозомни мутации и някои геномни мутации. Въпреки че геномните мутации в животинския и растителния свят са разнообразни, при хората са открити само 3 вида геномни мутации: тетраплоидия, триплоидия и анеуплоидия. От всички варианти на анеуплоидия се откриват само тризомия за автозоми, полизомия за полови хромозоми (три-, тетра- и пентазомия) и само монозомия X възниква от монозомия.

Що се отнася до хромозомните мутации, всичките им видове (делеции, дупликации, инверсии, транслокации) са открити при хората. Хромозомните заболявания включват заболявания, причинени от геномни мутации или структурни промени в отделните хромозоми.

Класификацията на хромозомната патология се основава на 3 принципа, които ви позволяват точно да характеризирате формата на хромозомната патология.

Първият принцип - етиологичен - характеризиране на хромозоми или геноми мутации (триплоидия, проста тризомия на хромозома 21, частична монозомия и т.н.), като се вземе предвид специфична хромозома. За всяка форма на хромозомна патология се установява коя структура участва в патологичния процес (хромозома, сегмент) и от какво се състои генетичното разстройство (липса или излишък на хромозомен материал). Диференциацията на хромозомната патология въз основа на клиничната картина не е значима, тъй като различните хромозомни аномалии се характеризират с голяма общност на нарушения в развитието.

Вторият принцип е определяне на вида на клетките, в които ла мутация (в гамети или зигота). Гаметичните мутации водят до пълни форми на хромозомни заболявания. При такива индивиди всички клетки носят хромозомна аномалия, наследена от гаметата. Ако възникне хромозомна аномалия в зиготата или в ранните етапи на разцепване (такива мутации се наричат ​​соматични, за разлика от гаметичните), тогава организмът се развива с клетки с различна хромозомна конституция (два вида или повече). Такива форми на хромозомни заболявания се наричат ​​мозайка. За появата на мозаечни форми, които съвпадат с пълните форми в клиничната картина, са необходими поне 10% клетки с абнормен набор.

Третият принцип е идентифициране на поколението, в което ла мутация : възниква отново в гаметите на здрави родители (спорадични случаи) или родителите вече са имали такава аномалия (наследствени или семейни форми). От поколение на поколение се предават не повече от 3-5. % от тях. Хромозомните аномалии са отговорни за приблизително 50% от спонтанните аборти и 7% от всички мъртвородени деца.

Всички хромозомни заболявания обикновено се разделят на две групи.

Болести, свързани с аномалииброй хромозоми

Тази група включва три подгрупи:

Болести, причинени от нарушение на броя

Заболявания, свързани с увеличаване или намаляване на броя на половите X- и Y-хромозоми.

3. Заболявания, причинени от полиплоидия

Многократно увеличение на хаплоидния набор от хромозоми.

Заболявания, свързани със структурнинарушения

(аберации)хромозоми

Техните причини са:

Транслокациите са обменни пренареждания между нехомоложни хромозоми.

Делециите са загуба на сегмент от хромозома.

Инверсиите са завъртания на 180 градуса на сегмент от хромозома.

Дупликации - дублиране на участък от хромозома

Изохромозомия - Хромозоми с повтарящ се генетичен материал в двете ръце.

Появата на пръстеновидни хромозоми (свързване на две крайни делеции в двете рамена на хромозомата).

Понастоящем са известни повече от 700 заболявания, причинени от структурни аномалии на хромозомите при хората. Наличните данни показват, че около 25% се дължат на автозомни тризомии, 46% - на патология на половите хромозоми. Структурните корекции представляват 10,4%. Най-честите хромозомни пренареждания са транслокации и делеции.

Болести, свързани с хромозомни аберации

Синдром на Даун (тризомия 21-ви хромозома). Най-често срещаното заболяване с количествено разстройство на хромозомите е тризомия 21 (наличието на 47 хромозоми вместо 46 поради допълнителна хромозома на 21-вата двойка). Тризомия 21 или Синдром на Даун,среща се с честота 1 на 700-800 раждания, няма никаква времева, етническа или географска разлика при една и съща възраст на родителите. Това заболяване е една от най-често срещаните и изследвани човешки патологии. Честотата на раждане на деца с болестта на Даун зависи от възрастта на майката и в по-малка степен от възрастта на бащата.

С възрастта вероятността да имате деца със синдром на Даун се увеличава значително. И така, при жените на 45 години това е около 3%. Висока честота на деца със синдром на Даун (около 2%) се наблюдава при рано раждащи жени (до 18-годишна възраст). Ето защо, за популационни сравнения на раждаемостта на деца със синдром на Даун, е необходимо да се вземе предвид разпределението на раждащите жени по възраст (делът на жените, които раждат след 30-35 години от общия брой жени раждане). Това разпределение понякога се променя в рамките на 2-3 години за едно и също население (например при рязка промяна на икономическата ситуация в страната). Известно е увеличаване на честотата на синдрома на Даун с увеличаване на възрастта на майката, но повечето деца със синдром на Даун все още се раждат от майки на възраст под 30 години. Това се дължи на по-големия брой бременности в тази възрастова група в сравнение с по-възрастните жени.

В литературата се описва "групирането" на раждането на деца със синдром на Даун на определени интервали в някои страни (градове, провинции). Тези случаи могат да се обяснят повече със стохастични флуктуации в спонтанното ниво на неразделяне на хромозомите, отколкото с влиянието на предполагаеми етиологични фактори (вирусна инфекция, ниски дози радиация, хлорофос).

Клинично синдромът на Даун е описан през 1866 г. Генетичната му природа е дешифрирана много по-късно - през 1959 г., когато Lejeune и колеги откриват допълнителна хромозома 21 в кариотипа на тези пациенти.По-редки цитогенетични варианти на болестта на Даун, транслокация и мозайка, също са открити е описано. Транслокационният вариант представлява около 3% от случаите. Броят на хромозомите в кариотипа на такива пациенти е нормален - 46, тъй като допълнителната 21-ва хромозома е транслокирана (преместена) в друга автозома. Мозаечните варианти представляват 2% от всички случаи.

Съотношението на момчета и момичета със синдром на Даун е 1:1.

Клиничните симптоми на синдрома на Даун са разнообразни: това са вродени малформации, нарушения на постнаталното развитие на нервната система, вторичен имунен дефицит и др. Децата със синдром на Даун се раждат на термин, но с умерено тежка пренатална хипоплазия (8-10% под средното). Много от симптомите на синдрома на Даун се забелязват при раждането и стават по-изразени по-късно. Квалифициран педиатър установява правилната диагноза на синдрома на Даун в родилния дом в поне 90% от случаите. От краниофациалните дисморфии се отбелязва монголоиден разрез на очите (по тази причина синдромът на Даун отдавна се нарича монголоидизъм), брахицефалия, кръгло сплескано лице, плосък гръб на носа, епикантус, голям (обикновено изпъкнал) език , и деформирани ушни миди. Мускулната хипотония се комбинира с разхлабване на ставите. Често има вродени сърдечни дефекти, типични промени в дерматоглифите (четири пръста или "маймуна", гънка на дланта, две кожни гънки вместо три на малкия пръст). Стомашно-чревни нарушения са редки.

Синдромът на Даун се диагностицира въз основа на комбинация от няколко симптома. Наличието на 4-5 от тях надеждно показва синдрома на Даун: 1) сплескване на профила на лицето (90%); 2) липса на сукателен рефлекс (85%); 3) мускулна хипотония (80%); 4) Монголоиден разрез на палпебралните фисури (80%); 5) излишна кожа на шията (80%); 6) разхлабени стави (80%); 7) диспластичен таз (70%); 8) диспластични (деформирани) ушни миди (60%); 9) клинодактилия на малкия пръст (60%); 10) четирипръстна флексия (напречна линия) на дланта (45%). Височината на възрастните пациенти е с 20 см под средната.

Реакцията на децата със синдром на Даун на влиянието на околната среда често е патологична поради слаб клетъчен и хуморален имунитет, намалено възстановяване на ДНК, недостатъчно производство на храносмилателни ензими и ограничени компенсаторни възможности на всички системи. Поради тази причина децата със синдром на Даун често боледуват от пневмония и трудно понасят детските инфекции. Имат дефицит на телесно тегло, изразена хиповитаминоза.

Вродените малформации на вътрешните органи, намалената адаптивност на децата със синдром на Даун често водят до смърт през първите 5 години. Последица от променен имунитет и недостатъчност на системите за възстановяване (за увредена ДНК) е левкемия, която често се среща при пациенти със синдром на Даун.

Умственото развитие на пациентите със синдром на Даун изостава. Умствената изостаналост може да достигне ниво на имбецилност без специални методи на обучение. Коефициентът на интелигентност за различните деца може да варира от 25 до 75. Децата със синдром на Даун са привързани, внимателни, послушни, търпеливи в ученето.

Диагнозата на този синдром не създава особени затруднения. Важен проблем в момента е радикалната промяна в общественото мнение и мнението на специалистите относно способността за учене на тези деца, необходимостта от развиващо обучение и интегриране в средата на здрави връстници, важността на разработването и прилагането на специални програми за тяхното социално развитие. адаптация и творческо развитие.

90% от децата със синдром на Даун, родени в Русия, са оставени от родителите си на грижите на държавата. Родителите често не знаят, че с подходящо обучение такива деца могат да станат пълноправни членове на обществото.

Медицинските грижи за деца със синдром на Даун са многостранни и неспецифични. Вродените сърдечни дефекти се елиминират своевременно. Постоянно се провежда общоукрепващо лечение. Храната трябва да е пълноценна. Необходима е внимателна грижа за болно дете, защита от действието на вредни фактори на околната среда (настинки, инфекции). Големите успехи в спасяването на живота на деца със синдром на Даун и тяхното развитие се осигуряват от специални методи на обучение, укрепване на физическото здраве от ранна детска възраст, някои форми на лекарствена терапия, насочени към подобряване на функциите на централната нервна система. Много пациенти с тризомия 21 вече могат да водят независим живот, да овладеят прости професии, да създадат семейства.

Синдром на Патау (тризомия 13-та хромозома) описан през 1960 г. при деца с множество вродени малформации. Среща се при новородени с честота 1:5000 - 1:7000. Заболяването се причинява от тризомия на 13-та хромозома при 80-85% от пациентите със синдром на Патау. Неразпадането на хромозомите по време на мейозата се случва най-често при майката. Момчетата и момичетата със синдром на Патау се раждат с еднаква честота.

Характерно усложнение на бременността при носене на плод със синдром на Патау е полихидрамнионът: среща се в почти 50% от случаите. Синдромът на Патау е придружен от множество вродени малформации на мозъка и лицето. Това е патогенетично единична група от ранни (и следователно тежки) нарушения в образуването на мозъка, очните ябълки, костите на мозъка и лицевите части на черепа. Обиколката на черепа обикновено е намалена. Чело наклонено, ниско; очните фисури са тесни, мостът на носа е хлътнал, ушните миди са ниски и деформирани. Типичен симптом на синдрома на Patau е цепнатина на устната и небцето (обикновено двустранна). Дефекти на няколко вътрешни органи винаги се срещат в различни комбинации: дефекти в преградите на сърцето, непълна ротация на червата, кисти на бъбреците, аномалии на вътрешните полови органи (при момичетата това е удвояване на матката и влагалището, при момчетата това е крипторхизъм - задържане на тестисите по време на спускане в скротума), панкреатични дефекти жлези. Като правило се наблюдава полидактилия (по-често двустранна и на ръцете). Глухотата се открива при 80-85% от пациентите. При раждането болните деца се отличават с ниско тегло, въпреки че се раждат на термин.

Поради тежки вродени малформации повечето деца със синдром на Patau умират през първите седмици или месеци от живота си (95% умират преди 1 година). Някои пациенти обаче живеят няколко години. Освен това в развитите страни има тенденция за увеличаване на продължителността на живота на пациентите със синдром на Патау до 5 години (около 15% от пациентите) и дори до 10 години (2-3% от пациентите).

Медицинските грижи за деца със синдром на Патау са неспецифични: операции за вродени малформации (по здравословни причини), възстановително лечение, внимателни грижи, профилактика на настинки и инфекциозни заболявания. Децата със синдром на Патау почти винаги са дълбоки идиоти.

Синдром на Едуардс (тризомия 18-та хромозома). Описан през 1960 г. Едуардс. Честотата на пациентите сред новородените е 1:5000 - 1:7000. Съотношението на момчетата и момичетата със синдром на Едуардс е 1:3. Все още не са известни причините за преобладаването на болните момичета. В почти всички случаи синдромът на Едуардс се причинява от проста тризомична форма (гаметична мутация в един от родителите).

При синдрома на Едуардс има изразено забавяне на пренаталното развитие с нормална продължителност на бременността (раждане на термина). Най-характерните признаци на синдрома са множество вродени малформации на лицевата част на черепа, сърцето, скелетната система и половите органи. Долихоцефална (удължена) форма на черепа; долната челюст и отворът на устата са малки; палпебралните фисури са тесни и къси; ушните миди са деформирани и ниско разположени. Други външни признаци включват флексорна позиция на ръцете, необичайно стъпало (петата изпъква, сводът увисва), първият пръст е по-къс от втория. Спиналната херния и цепната устна са редки (5% от случаите на синдром на Едуардс).

Децата със синдром на Едуардс умират в ранна възраст (90% преди 1 година) от усложнения, причинени от вродени малформации (асфиксия, пневмония, чревна обструкция, сърдечно-съдова недостатъчност).

Синдроми, дължащи се наинтрахромозомни

преструктуриране

Този тип хромозомно пренареждане (заедно с делеции, дупликации и инверсии) включва частична тризомия и монозомия на автозоми.

Синдром "котешки вик" свързано с делеция на късото рамо на 5-та хромозома. Описан за първи път от J. Lejeune през 1963 г. Неговият знак е необичайният вик на децата, напомнящ мяукане или вик на котка. Това се дължи на патологията на ларинкса или гласните струни. Този плач обаче изчезва с възрастта.

Клиничната картина на синдрома варира значително. Най-типичният, в допълнение към "котешкия вик", е умствено и физическо изоставане, микроцефалия (ненормално намалена глава).

Външният вид на пациентите е особен: лице с форма на луна, микрогения (малки размери на горната челюст), епикантус (вертикална гънка на кожата във вътрешния ъгъл на палпебралната фисура), високо небце, плосък гръб на носа, страбизъм. Ушните миди са разположени ниско и деформирани. Има също вродени сърдечни дефекти, патология на опорно-двигателния апарат, синдактилия на краката (пълно или частично сливане на съседни пръсти), плоски стъпала, плоскостъпие и др., мускулна хипотония.

Повечето деца умират в ранна възраст. В същото време са известни описания на пациенти на възраст над 50 години. Популационната честота на синдрома на "котешкия плач" е 1:40 000 - 1:50 000 новородени. Размерът на изтриването в различните случаи е различен.

Синдром на Wolff-Hirshhorn описан за първи път през 1965 г. При 80% от новородените, страдащи от него, цитологичната основа на този синдром е делеция на късото рамо на 4-та хромозома. Отбелязва се, че повечето делеции се появяват отново, около 13% се появяват в резултат на транслокации при родителите. По-рядко в генома на пациентите, в допълнение към транслокацията, има и пръстенни хромозоми. Наред с деленията на хромозомите, патологията при новородени може да бъде причинена от инверсии, дублиране, изохромозоми.

Заболяването се характеризира с множество вродени малформации, умствена изостаналост и психомоторно развитие.

Новородените имат малко тегло при нормална продължителност на бременността. Сред външните признаци се отбелязват: микроцефалия, коракоиден нос, епикантус, антимонголоиден разрез на очите (пропускане на външните ъгли на палпебралните фисури), необичайни ушни миди, цепнатина на устната и небцето, малка уста, деформация на краката и др. .

Честотата на този синдром е ниска - 1:100 000 раждания.

Жизнеспособността на децата е рязко намалена, повечето умират преди навършване на 1 година. Описан е само 1 пациент на възраст 25 години.

Синдроми с числовианомалии на половите хромозоми

Синдром на Шерешевски-Търнър за първи път описан от N.A. Шерешевски през 1925 г., а по-късно, през 1938 г., Х.Х. Търнър , Причината за заболяването е нарушение на дивергенцията на половите хромозоми. Само жените са болни, при тях липсва една Х хромозома (45 XO).

Честотата на поява на синдрома е 1:3000 новородени момичета. Отбелязва се, че само при 20% от жените бременността с болен плод се запазва докрай и се ражда живо дете. В други случаи се стига до спонтанен аборт или мъртво раждане.

Синдромът се характеризира с: нисък ръст, полов инфантилизъм, соматични разстройства. При децата още през първата година от живота има изоставане в растежа, което става най-ясно видимо към 9-10-годишна възраст. Средната височина на болните възрастни жени е средно 135 см. Те имат аномалии в развитието на скелета: къс врат със странични кожни гънки, къс и широк гръден кош, прекомерна подвижност на лакътните и коленните стави, скъсяване на 4 -5-ти пръсти на ръцете. Външният вид на пациентите е характерен: микрогнатия (недоразвитие на долната челюст), епикантус, ниско поставени деформирани уши, високо твърдо небце и др. Страбизъм, катаракта, слухови дефекти, аномалии на отделителната система (удвояване на бъбреците, пикочните пътища ) често се отбелязват.

Важна характеристика на това заболяване е сексуалният инфантилизъм. Вътрешните и външните полови органи са недоразвити, през пубертета липсват или са слабо развити вторичните полови белези, вагината и матката са недоразвити, липсва менструация, болните са безплодни. В литературата обаче има данни за раждането на деца при жени със синдром на Шерешевски-Търнър.

В 50% от случаите пациентите страдат от умствена изостаналост, те са пасивни, склонни към психогенни реакции и психози.

Продължителността на живота е близка до нормалната. Лечението е насочено към стимулиране на растежа и намаляване на сексуалния инфантилизъм (продължителни курсове на полови хормони и др.).

Синдром на Х-хромозомна полизомия аз в жените. Синдромът включва тризомия (кариотип 47, XXX), тетразомия (48, XXXX), пентазомия (49, XXXXX). Най-честата тризомия е 1 на 1000 родени момичета. Клиничната картина е доста разнообразна. Има леко намаление на интелигентността, повишена вероятност от развитие на психоза и шизофрения с неблагоприятен тип курс. Плодовитостта на такива жени страда в по-малка степен.

При тетра- и пентазомия - X се увеличава степента на умствена изостаналост, отбелязват се соматични аномалии, недоразвитие на гениталиите. Диагнозата на синдрома на полизомия X включва определяне на половия хроматин и изследване на кариотипа на пациента. Няма рационално лечение.

Синдром на Клайнфелтер описан през 1942 г. от Н. Клайнфелтер. Боледуват само момчета. Честотата на поява е 2 на 1000 новородени момчета. Установено е, че пациентите имат допълнителна Х хромозома (кариотип 47, XXY, вместо 46, XY). Наред с това има варианти на полизомия с голям брой X- и Y-хромозоми, които също се наричат ​​​​синдром на Klinefelter.

Преди раждането заболяването не е клинично диагностицирано. Генетичните аномалии се появяват по време на пубертета под формата на недоразвитие на тестисите и вторични полови белези.

Мъжете със синдром на Klinefelter се характеризират с висок ръст, евнухоиден тип тяло (широк таз, тесни рамене), гинекомастия (развитието на млечните жлези е по-голямо от нормалното), слабо окосмяване по лицето, подмишниците и пубиса. Тестисите са намалени по размер, има полов инфантилизъм, склонност към затлъстяване. В същото време при пациентите е нарушена сперматогенезата и те са безплодни. Умственото им развитие изостава, но понякога интелектът е нормален.

Увеличаването на броя на Х-хромозомите в генотипа е придружено от увеличаване на умствената изостаналост, психичните разстройства, антисоциалното поведение и алкохолизма.

Синдром на дисомия Y - хромозома (47, XYY) е описано през 1961 г. Среща се с честота 1 на 1000 новородени момчета. Мъжете с набор от хромозоми 47 XYY не се различават от нормата във физическото и умственото развитие. Има леко увеличение на ръста - около 185 см. Понякога се наблюдава леко намаляване на интелигентността, склонност към агресивни и антисоциални прояви. Според някои данни в местата за лишаване от свобода има 10 пъти повече мъже с генотип XYY, отколкото мъже с нормален генотип.

Фактори, които увеличават риска от раждане на деца с

хромозомни заболявания

През последните десетилетия много изследователи се обърнаха към причините за хромозомните заболявания. Няма съмнение, че образуването на хромозомни аномалии (както хромозомни, така и геномни мутации) става спонтанно. Резултатите от експерименталната генетика са екстраполирани и се приема индуцирана мутагенеза при хора (йонизираща радиация, химически мутагени, вируси). Но истинските причини за появата на хромозомни и геномни мутации в зародишните клетки или в ранните етапи на развитие на ембриона все още не са дешифрирани.

Тествани са много хипотези за неразпадане на хромозомите (сезонност, расов и етнически произход, възраст на майката и бащата, забавено оплождане, ред на раждане, натрупване в семейството, лечение на майки с лекарства, лоши навици, нехормонална и хормонална контрацепция, вирусни заболявания при жените). В повечето случаи тези хипотези не са потвърдени, но не е изключено генетично предразположение към заболяването. Въпреки че в повечето случаи неразпадането на хромозомите при хората е спорадично, може да се предположи, че то е генетично обусловено до известна степен. За това свидетелстват следните факти:

потомство с тризомия се появява отново при същите жени с честота най-малко 1%;

роднини на пробанд с тризомия 21 или друга анеуплоидия имат леко повишен риск от раждане на дете с анеуплоидия;

кръвното родство на родителите може да увеличи риска от тризомия в потомството;

честотата на зачевания с двойна анеуплоидия може да бъде по-висока от предвидената, в съответствие с честотата на индивидуалната анеуплоидия.

Възрастта на майката е един от биологичните фактори, които повишават риска от неразпадане на хромозомите, въпреки че механизмите на това явление са неясни. Рискът от раждане на дете с хромозомно заболяване поради анеуплоидия постепенно нараства с възрастта на майката, но особено рязко след 35 години. При жените над 45 години всяка 5-та бременност завършва с раждане на дете с хромозомно заболяване. Възрастовата зависимост е най-ясно изразена при тризомия 21 (болест на Даун). За анеуплоидията на половите хромозоми възрастта на родителите или няма никакво значение, или нейната роля е много незначителна.

С възрастта нараства и честотата на спонтанните аборти, които до 45-годишна възраст се увеличават 3 пъти и повече. Тази ситуация може да се обясни с факта, че спонтанните аборти се дължат до голяма степен (до 40-45%) на хромозомни аномалии, чиято честота зависи от възрастта.

Болести с наследствена предразположеност

(многофакторно)

Заболяванията с наследствена предразположеност, за разлика от генните, се обуславят както от наследствени, така и до голяма степен от фактори на околната среда. Тази група заболявания в момента представлява 92% от общия брой на наследствените патологии на човека. С възрастта честотата на заболяванията нараства. В детска възраст процентът на пациентите е най-малко 10%, а при възрастните - 25-30%.

Най-често срещаните мултифакторни заболявания включват: ревматизъм, исхемична болест на сърцето, хипертония и пептична язва, цироза на черния дроб, захарен диабет, бронхиална астма, псориазис, шизофрения и др.

Болестите с наследствена предразположеност са свързани с действието на много гени, затова се наричат ​​още мултифакторни.

Тъй като са многофакторни системи, те са трудни за генетичен анализ. Едва напоследък напредъкът в изследването на човешкия геном и картографирането на неговите гени отварят възможността за идентифициране на генетичната предразположеност и основните причини за развитието на многофакторни заболявания.

Наследственото предразположение може да има моно- или полигенен характер. В първия случай се причинява от мутация на един ген, за проявата на която е необходим определен външен фактор, а във втория случай - от комбинация от алели на няколко гена и комплекс от фактори на околната среда.

Клиничната картина и тежестта на протичането на многофакторните човешки заболявания в зависимост от пола и възрастта са много различни. Въпреки това, с цялото им разнообразие, се разграничават следните общи характеристики:

1. Висока честота на заболяванията сред населението. Така около 1% от населението страда от шизофрения, 5% от диабет, алергични заболявания - повече от 10%, хипертония - около 30%.

Клиничният полиморфизъм на заболяванията варира от латентни субклинични форми до изразени прояви.

Характеристиките на наследяването на болестите не съответстват на моделите на Мендел.

Степента на проявление на заболяването зависи от пола и възрастта на пациента, интензивността на работата на неговата ендокринна система, неблагоприятните фактори на външната и вътрешната среда, например лошото хранене и др.

Генетичната прогноза при мултифакторни заболявания зависи от следните фактори:

колкото по-ниска е честотата на заболяването в популацията, толкова по-висок е рискът за роднините на пробанда;

колкото по-силна е тежестта на заболяването при пробанда, толкова по-голям е рискът от развитие на заболяването при неговите роднини;

рискът за роднините на пробанда зависи от степента на връзка със засегнатия член на семейството;

рискът за роднините ще бъде по-висок, ако пробандът принадлежи към по-малко засегнатия пол;

За да се оцени рискът при мултифакторна патология, се събират емпирични данни за популацията и фамилната честота на всяко заболяване или малформация.

Полигенният характер на заболяванията с наследствено предразположение се потвърждава с помощта на генеалогични, близначни и популационно-статистически методи. Доста обективен и чувствителен двоен метод. При използването му се прави сравнение на конкордантността на еднояйчни и двуяйчни близнаци или сравнение на конкордантността на монозиготни близнаци, отглеждани заедно или поотделно. Доказано е, че конкордантността на монозиготните близнаци е по-висока от тази на двуяйчните близнаци за редица заболявания на сърдечно-съдовата система (хипертония, миокарден инфаркт, инсулт, ревматизъм). Това показва генетично предразположение към тези заболявания. Проучването на естеството на злокачествените новообразувания при монозиготни близнаци показа ниска конкордантност (11%), но в същото време е 3-4 пъти по-висока от тази при двуяйчните близнаци. Очевидно значението на външните фактори (особено канцерогенните) за появата на рак е много по-голямо от наследствените.

Използвайки метода на близнаците, се показва наследствена предразположеност към някои инфекциозни заболявания (туберкулоза, полиомиелит) и много общи заболявания (исхемична болест на сърцето, ревматизъм, захарен диабет, пептична язва, шизофрения и др.).

Разпространението на мултифакторни заболявания в различните човешки популации може да варира значително поради разликите в генетичните фактори и факторите на околната среда. В резултат на генетични процеси, протичащи в човешките популации (селекция, мутации, миграции, генетичен дрейф), честотата на гените, определящи наследствената предразположеност, може да се увеличи или намали до пълното им премахване.

Успехите на програмата "Човешки геном", изолирането и декодирането на молекулярната организация на гените, изследването на причините за тяхната патология несъмнено ще допринесат за разработването на превантивни мерки и идентифицирането на групи хора, предразположени към многофакторни заболявания.

ТЕМ А № 8 Медицинско генетично консултиране

В момента броят на децата с тежки наследствени заболявания в страните от бившия ОНД надхвърля един милион. За лечението им се харчат огромни суми. В тази връзка от голямо значение е диагностиката, профилактиката и лечението на наследствени и вродени заболявания при децата.

Най-ефективният метод за предотвратяване на наследствена патология е медицинското генетично консултиране, чиято основна цел е да се определи прогнозата за раждане на болни деца в семейството, както и консултиране за по-нататъшно семейно планиране.

Първата медико-генетична консултация е организирана в края на 20-те години на миналия век. в Москва, най-големият местен невролог и генетик S.N. Давиденков в Института за невропсихиатрична профилактика.

Първият кабинет за медико-генетично консултиране е организиран през 1941 г. от J. Neil в Университета на Мичиган (САЩ). в Русия през 1932 г. под ръководството на С. Г. Левит е създаден медицински генетичен институт.

Интензивното развитие на медико-генетичните грижи у нас и в чужбина започва през 60-70-те години. XX век, което се свързва както с увеличаването на дела на наследствените заболявания, така и с напредъка в изучаването на хромозомната патология и метаболитните заболявания. По данни от 1995 г. на територията на Руската федерация има 70 медико-генетични институции, услугите на които се използват от около 80 хиляди семейства.

Основен мишена медицинско генетично консултиране - превенция на раждането на болно дете. Основен задачи медико-генетичните консултации са:

Установяване на точна диагноза на наследствена патология.

Пренатална (пренатална) диагностика на вродени и наследствени заболявания чрез различни методи (ултразвукови, цитогенетични, биохимични, молекулярно-генетични).

Определяне на вида на наследяване на заболяването.

Оценка на риска от болно дете и съдействие при вземане на решение.

Пропаганда на медицинските генетични знания сред лекарите и населението.

повод за медицинско генетично консултиране може да бъде:

Раждането на дете с вродени малформации, умствена и физическа изостаналост, слепота и глухота, конвулсии и др.

Спонтанни аборти, спонтанни аборти, мъртвородени.

родствени бракове.

Неблагоприятен ход на бременността.

Работата на съпрузите във вредно предприятие.

Несъвместимост на семейните двойки по Rh фактор на кръвта.

Възрастта на жените е над 35 години, а на мъжете - 40 години.

Медико-генетичната консултация включва 4 етапа: диагностика; прогноза; заключение; съвет.

Работата започва с изясняване на диагнозата на заболяването. Точната диагноза е задължително условие за всяка консултация. В някои случаи диагнозата на наследствена патология може да бъде установена от лекар дори преди насочване към консултация. Това се отнася за добре проучени и доста често срещани наследствени заболявания, като болест на Даун, захарен диабет, хемофилия, мускулна дистрофия и др. По-често диагнозата е неясна.

В медико-генетичните консултации диагнозата се уточнява чрез използване на съвременни генетични, биохимични, имуногенетични и други методи.

Един от основните методи е генеалогичният метод, т.е. съставяне на родословие за семейна двойка, подала заявка за консултация. На първо място, това се отнася за тези на съпрузите, в чието родословие е имало наследствена патология. Внимателното събиране на родословието дава определена информация за диагностицирането на заболяването.

В по-сложни случаи, например, когато детето се роди с множество малформации, правилната диагноза може да се постави само чрез специални методи на изследване. В процеса на диагностика често се налага да се изследва не само пациентът, но и други членове на семейството.

След установяване на диагнозата се определя прогнозата за потомството, т.е. големината на повтарящия се риск от раждане на болно дете. Основата за решаването на този проблем са теоретични изчисления, използващи методите на генетичен анализ и вариационна статистика или емпирични таблици на риска. Това е ролята на генетика.

Предаването на наследствени заболявания е възможно по няколко начина, в зависимост от характеристиките на предаването на наследствената патология. Например, ако едно дете има заболяване, като един от родителите, това показва доминиращ тип наследство. В този случай, при пълно проникване на гена, засегнатите членове на семейството ще предадат болестта на половината от децата си.

Наследствената патология при дете на здрави родители показва рецесивен тип наследство. Рискът от раждане на болно дете при родители с рецесивно заболяване е 25%. По данни от 1976 г. при хората са известни 789 рецесивно наследствени заболявания и 944 унаследени според доминантния тип.

Наследствената патология може да бъде свързана с пола (X-свързан тип наследяване). При тези условия рискът от заболяване при момчетата и носителство при момичетата е 50%. Понастоящем са известни около 150 такива заболявания.

В случай на мултифакторни заболявания, генетичното консултиране е доста точно. Тези заболявания се причиняват от взаимодействието на много гени с факторите на околната среда. Броят на патологичните гени и техният относителен принос към заболяването в повечето случаи е неизвестен. За изчисляване на генетичния риск се използват специално разработени емпирични рискови таблици за мултифакторни заболявания.

Генетичният риск до 5% се счита за нисък и не е противопоказание за повторно раждане на дете в семейството. Рискът от 6 до 20% се счита за среден и в този случай се препоръчва цялостен преглед за по-нататъшно семейно планиране. Генетичният риск над 20% се счита за висок риск. По-нататъшното раждане в това семейство не се препоръчва.

При хромозомни заболявания вероятността от повторно раждане на болно дете е изключително ниска и не надвишава 1% (при липса на други рискови фактори).

За транслокационната форма на болестта на Даун е важно да се определи кой родител носи балансирана транслокация при изчисляване на риска. Например, при транслокация (14/21), стойността на риска е 10%, ако майката е носител, и 2,5%, ако бащата е носител. При транслокация на 21-ва хромозома към нейния хомолог рискът от раждане на болно дете е 100%, независимо кой родител е носител на транслокацията.

За да се определи рискът от повторно раждане на дете с патология, е важно да се установят хетерозиготни носители на мутантния ген. Това е от особено значение при автозомно-рецесивно унаследяване, при свързано с пола унаследяване и при тясно свързани бракове.

В някои случаи хетерозиготно носителство се установява чрез анализ на родословието, както и чрез клинични и биохимични анализи. Така че, ако бащата има рецесивно заболяване, свързано с Х-хромозомата (например хемофилия), тогава с вероятност от 100% дъщеря му ще бъде хетерозиготна за този ген. Заедно с това, намаляването на антихемофилния глобулин в кръвния серум на дъщерите на хемофилен баща може да служи като доста убедително доказателство за хетерозиготно носителство на гена на хемофилията.

В момента някои наследствени заболявания се установяват с помощта на ДНК диагностика.

Хетерозиготните носители на дефектни гени трябва да избягват тясно свързани бракове, които значително увеличават риска от раждане на деца с наследствена патология.

Заключението на медико-генетичното консултиране и съветите на родителите (последните два етапа) могат да бъдат комбинирани. В резултат на проведените генетични изследвания генетикът дава заключение за съществуващото заболяване, представя вероятността от заболяване в бъдеще и дава подходящи препоръки. Това отчита не само степента на риска от болно дете, но и тежестта на наследствено или вродено заболяване, възможността за пренатална диагностика и ефективността на лечението. В същото време всички решения за по-нататъшно семейно планиране се вземат само от съпрузите.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www. всичко най-добро. en/

МОСКОВСКИЯТ ДЪРЖАВЕН ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ

на името на N.E. БАУМАН

Факултет по биомедицинско инженерство

Катедра Медико-технически информационни технологии

Самостоятелна работа

Болести, свързани с нарушения на метаболизма на аминокиселините и тяхната биохимична природа

Студент: Пирожкова А.А. Група: BMT2-32

Ръководител: Ершов Ю.А.

Москва 2014 г

Концепция за аминокиселини

Аминокиселинен метаболизъм

Заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселините

Заключение

Библиография

Концепция за аминокиселини

дезаминиране на метаболизма на аминокиселините

Аминокиселините са най-важните, а някои от тях и жизненоважни органични съединения, чиято молекула съдържа едновременно карбоксилни и аминогрупи.

Аминокиселините изпълняват много функции в живите организми. Те са структурни елементи на пептиди и протеини, както и на други природни съединения. За изграждането на всички протеини, независимо дали са протеини от най-древните линии бактерии или от висши организми, се използва един и същ набор от 20 различни аминокиселини, ковалентно свързани една с друга в специфична последователност, характерна само за даден протеин. Наистина забележително свойство на клетките е способността им да свързват 20 аминокиселини в различни комбинации и последователности, което води до образуването на пептиди и протеини с напълно различни свойства и биологична активност. От едни и същи градивни елементи различни организми са в състояние да произвеждат толкова различни продукти като ензими, хормони, протеина на лещата на окото, пера, паяжини, млечни протеини, антибиотици, гъбични отрови и много други съединения, надарени със специфична активност. Освен това някои от аминокиселините са невротрансмитери или прекурсори на невротрансмитери, невротрансмитери или хормони.

Аминокиселинен метаболизъм

Най-важна и незаменима роля в живота на организмите играе метаболизмът на аминокиселините. Непротеиногенните аминокиселини се образуват като междинни продукти по време на биосинтезата и разграждането на протеиногенни аминокиселини или в цикъла на урея. В допълнение, за животните и хората аминокиселините - градивните елементи на протеиновите молекули - са основните източници на органичен азот, който се използва предимно за синтеза на специфични за тялото протеини и пептиди, а от тях - азотсъдържащи вещества на непротеинова природа (пуринови и пиримидинови бази, порфирини, хормони и др.).

Ако е необходимо, аминокиселините могат да служат като източник на енергия за тялото, главно поради окисляването на техния въглероден скелет.

Основните направления на метаболизма на аминокиселините

Привидното постоянство на химичния състав на жив организъм се поддържа благодарение на баланса между процесите на синтез и разрушаване на съставните му компоненти, т.е. баланс между катаболизъм и анаболизъм. В растящия организъм този баланс се измества към протеиновия синтез, т.е. анаболната функция преобладава над катаболната. В тялото на възрастен, в резултат на биосинтеза, ежедневно се актуализират до 400 g протеин. Освен това различните протеини се актуализират с различна скорост - от няколко минути до 10 или повече дни, а такъв протеин като колаген практически не се актуализира през целия живот на тялото. Като цяло полуживотът на всички протеини в човешкото тяло е около 80 дни. От тях около една четвърт от протеиногенните аминокиселини (около 100 g) се разграждат необратимо, които трябва да се възобновят за сметка на хранителните протеини, останалите аминокиселини се синтезират частично от тялото.

При недостатъчен прием на протеини от храната тялото използва протеините на някои тъкани (черен дроб, мускули, плазма и др.) За насочен синтез на протеини на други жизненоважни органи и тъкани: сърдечния мускул и др. Биосинтезата на протеин се извършва само ако всички 20 естествени аминокиселини присъстват като първоначални мономери, всяка в точното количество. Продължителното отсъствие и недостатъчен прием дори на една от 20-те аминокиселини води до необратими промени в организма.

Протеините и аминокиселините са най-важните азотсъдържащи съединения на животинските организми - те представляват повече от 95% от биогенния азот. Концепцията за азотен баланс (AB) е неразривно свързана с метаболизма на протеините и аминокиселините, което се разбира като разликата между количеството азот, въведено в тялото с храната (Nin) и количеството азот, отделено от тялото ( Nout) под формата на крайни продукти от азотния метаболизъм, главно урея:

AB \u003d N вход - N изход, [g ден -1]

При положителен азотен баланс биосинтезата на протеините преобладава над процесите на тяхното разпадане, т.е. по-малко азот се отделя от тялото, отколкото влиза. Положителен азотен баланс се наблюдава в периода на растеж на тялото, както и по време на възстановяване от инвалидизиращи заболявания. При отрицателен азотен баланс разграждането на протеините преобладава над техния синтез и повече азот се отделя от тялото, отколкото влиза. Това състояние е възможно при стареене на тялото, гладуване и различни инвалидизиращи заболявания. Обикновено практически здрав възрастен има азотен баланс, т.е. количеството въведен азот в тялото е равно на количеството отделено. Нормите на протеини в храната при постигане на азотен баланс са средно 100-120 g·ден -1.

Абсорбцията на свободни аминокиселини в резултат на хидролизата на протеините се извършва главно в тънките черва. Този процес представлява активен транспорт на аминокиселинни молекули, който изисква енергия и зависи от концентрацията на Na+ йони. Открити са повече от пет специфични транспортни системи, всяка от които транспортира най-близките по химична структура аминокиселини. Различни аминокиселини могат да се конкурират помежду си за местата на свързване на транспортните протеини, вградени в мембраната (вижте глава 15 от този раздел). Така абсорбираните аминокиселини в червата навлизат в черния дроб през порталната система и след това навлизат в кръвта.

По-нататъшният катаболизъм на аминокиселините до крайни продукти е комбинация от реакции на дезаминиране, трансаминиране и декарбоксилиране. В същото време всяка отделна аминокиселина има свой специфичен метаболитен път.

Дезаминиране / Трансдезаминиране / Декарбоксилиране

Дезаминирането е отстраняване на аминогрупи от аминокиселини, за да се образува амоняк. Именно с реакциите на дезаминиране най-често започва катаболизмът на аминокиселините. В живите организми са възможни четири вида дезаминиране на аминокиселини.

Общият продукт на всичките четири вида дезаминиране е амоняк, съединение, което е доста токсично за клетките и тъканите, така че се детоксикира в тялото (вижте по-долу). В резултат на дезаминиране поради "загубените" под формата на амоняк аминогрупи общият брой на аминокиселините намалява. Повечето живи организми, включително хората, се характеризират с окислително дезаминиране на аминокиселини, докато други видове дезаминиране се срещат само в някои микроорганизми.

Окислителното дезаминиране на L-аминокиселините се извършва от оксидази, присъстващи в черния дроб и бъбреците. Често срещан коензим на L-аминокиселинната оксидаза е FMN, който действа като водороден носител от аминокиселина към кислород. Общата реакция на окислително дезаминиране е следната:

R-CH(NH2)-COOH + FMN + H2O >

> R-CO-COOH + FMNN 2 + NH 3 + H 2 O 2

По време на реакцията се образува междинно съединение - иминокиселина, която след това се хидратира до образуване на кетокиселина. В допълнение към кетокиселината и амоняка, като основни продукти на дезаминирането, при тази реакция се образува и водороден пероксид, който след това се разлага на вода и кислород с участието на каталаза:

H 2 O 2 > H 2 O + SO 2

Окислителното дезаминиране, като независим процес, играе незначителна роля в превръщането на аминогрупите на аминокиселините; само глутаминовата киселина се дезаминира с висока скорост. Тази реакция се катализира от ензима глутамат дехидрогеназа, чийто коензим е NAD или NADH. Активността на глутамат дехидрогеназата се регулира от алостерични модификатори, GTP и ATP действат като инхибитори, а GDP и ADP действат като активатори. Окислителното дезаминиране на глутаминовата киселина може да бъде представено чрез следната схема:

HOOS-CH 2 -CH 2 -CH (NH 2) -COOH + NAD>

> HOOS-CH 2 -CH 2 -CO-COOH + NH3 + (NADH + H +)

Тази реакция е обратима, но в условията на жива клетка равновесието на реакцията се измества към образуването на амоняк. Други, неокислителни видове дезаминиране са характерни за серин, цистеин, треонин и хистидин. Останалите аминокиселини се подлагат на трансдезаминиране.

Трансдеаминирането е основният път за катаболното разграждане на аминокиселините. По името на процеса е лесно да се познае, че протича на два етапа. Първият е трансаминирането, а вторият е действителното окислително дезаминиране на аминокиселината. Трансаминирането се катализира от ензима аминотрансферази, известен също просто като трансаминази. Пиридоксал фосфат (витамин В6) действа като аминотрансферазен коензим. Същността на трансаминирането е прехвърлянето на аминогрупа от b-аминокиселина към b-кето киселина. По този начин реакцията на трансаминиране е междумолекулен редокс процес, в който участват не само въглеродните атоми на взаимодействащите аминокиселини, но и пиридоксал фосфат.

Декарбоксилирането е процес на отстраняване на карбоксилна група от аминокиселина под формата на CO2. Някои аминокиселини и техните производни могат да претърпят декарбоксилиране в условията на жив организъм. Декарбоксилирането се катализира от специални ензими - декарбоксилази, чийто коензим (с изключение на хистидин декарбоксилазата) е пиридоксал фосфат. Продуктите на декарбоксилиране са амини с биологична активност - биогенни амини. Повечето невротрансмитери и регулаторни фактори на локално действие (тъканни медиатори, регулиращи метаболизма) принадлежат към тази група съединения. Реакцията на декарбоксилиране на произволна аминокиселина може да бъде представена по следния начин:

Декарбоксилаза Биогенен амин

Образуване на биологично активни амини

GABA е медиатор на нервната система (гама-аминомаслена киселина).

Глутамат

Хистаминът е медиатор на възпалението и алергичните реакции.

Хистидин Хистамин

Раздел. Прекурсори, химическа структура, биологична роля на биогенните амини

Заболявания, свързани с нарушения на метаболизма на аминокиселините

Метаболизмът в организма е много важен процес. Всяко отклонение от нормата може да доведе до влошаване на човешкото здраве. Има наследствени и придобити нарушения на метаболизма на аминокиселините. Най-високата скорост на метаболизма на аминокиселините се наблюдава в нервната тъкан. Поради тази причина в невропсихиатричната практика различни наследствени аминоацидопатии се считат за една от причините за деменция.

Нарушаване на метаболизма на тирозин.

Тирозинът, освен че участва в синтеза на протеини, е предшественик на надбъбречните хормони адреналин, норепинефрин, допаминов медиатор, тиреоидни хормони тироксин трийодтиронин, пигменти. Нарушенията на метаболизма на тирозина са многобройни и се наричат ​​тирозинемии.

Тирозинемия тип I.

Етиология.

Заболяването възниква при дефицит на фумарилацетоацетат хидролаза. В същото време фумарилацетоацетатът и неговите метаболити се натрупват, засягайки черния дроб и бъбреците.

Фумарилацето хидролаза

клинична картина.

Острата форма е по-голямата част от случаите с начало между 2 и 7 месечна възраст. и смърт при 90% от пациентите на възраст 1-2 години поради чернодробна недостатъчност.

В хроничната форма заболяването се развива по-късно, прогресира по-бавно. Продължителността на живота е около 10 години.

Основи на лечението.

Лечението е неефективно. Използва се диета с намаляване на количеството протеини, фенилаланин и тирозин, инжекции с глутатион. Необходима е чернодробна трансплантация.

Тирозинемия тип 2.

Много по-рядко заболяване.

Етиология.

Заболяването възниква при дефицит на тирозин аминотрансфераза.

клинична картина.

Умствена и физическа изостаналост, микроцефалия, катаракта и кератоза на роговицата (псевдохерпетичен кератит), кожна хиперкератоза, самонараняване, нарушена фина координация на движенията.

Диета с ниско съдържание на тирозин е ефективна и лезиите по кожата и роговицата изчезват бързо.

Тирозинемия при новородени.

Етиология.

Неонаталната тирозинемия (тип 3) е резултат от дефицит на хидроксифенилпируват хидроксилаза. По-често се наблюдава при недоносени бебета.

клинична картина.

Намалена активност и летаргия. Аномалията се счита за безвредна. Дефицитът на аскорбинова киселина засилва клиничната картина.

Основи на лечението.

Диета с намаляване на количеството протеин, фенилаланин, тирозин и високи дози аскорбинова киселина.

Алкаптонурия.

Етиология.

Генетична автозомно-рецесивна ензимопатия. Заболяването се основава на намаляване на активността на чернодробния ензим хомогентизатоксидаза, в резултат на което в организма се натрупва хомогентизинова киселина.

клинична картина.

Тъй като хомогенизаторът се полимеризира във въздуха до меланиноподобно съединение, най-честият и постоянен симптом е тъмната урина, остават тъмнокафяви петна по пелените и бельото. В противен случай заболяването не се проявява в детството.

С напредването на възрастта хомогентизиновата киселина се натрупва в образувания на съединителната тъкан, склерата и кожата, причинява оцветяване на ушния и носния хрущял, оцветяване на дрехите, области на изпотяване на тялото (подмишниците).

В същото време хомогентизиновата киселина инхибира лизил хидроксилазата, предотвратявайки синтеза на колаген, което прави хрущялните образувания крехки. До напреднала възраст се развива дегенеративна артроза на гръбначния стълб и големите стави, междупрешленните пространства се стесняват.

Основи на лечението.

Въпреки че не са известни ефективни методи, подобно на други аминокиселинни нарушения, се препоръчва ограничаване на приема на фенилаланин и тирозин от ранна възраст, което трябва да предотврати развитието на охроноза и ставни нарушения. Задайте големи дози аскорбинова киселина, за да защитите активността на лизилоксидазата.

Албинизъм.

Етиология. Заболяването се причинява от пълен или частичен дефект в синтеза на ензима тирозиназа (честота 1:20 000), който е необходим за синтеза на дихидроксифенилаланин в пигментните клетки.

клинична картина. При пълно отсъствие на ензима, пълното разслояване на кожата, косата, очите и цвета е еднакво за всички расови групи и не се променя с възрастта. Кожата не потъмнява, невуси, възрастови петна напълно липсват, развива се фотодерматит. Силно изразен нистагъм, фотофобия, дневна слепота, рефлекс на червените зеници. При частична недостатъчност се отбелязват светложълта коса, леко пигментирани бенки и много светла кожа.

Паркинсонизъм.

Етиология. Причината за паркинсонизъм (честота след 60 години 1:200) е ниската активност на тирозин хидроксилазата или DOPA декабоксилазата в нервната тъкан, докато се развива дефицит на невротрансмитера допамин и натрупването на тирамин.

клинична картина.

Най-честите симптоми са скованост на мускулите, скованост, треперене и спонтанни движения.

Основи на лечението.

Необходимо е системно приложение на лекарствени аналози на допамин и употребата на инхибитори на моноаминооксидазата.

Фумарат ацетоацетат

Фумарат ацетоацетат

Фенилкетонурия

Етиология. Дефицит на фенилаланин хидроксилаза. Фенилаланинът се превръща във фенилпируват.

клинична картина.

§ Нарушаване на миелинизацията на нервите

§ Мозъчната маса е под нормата.

§ Умствена и физическа изостаналост.

Диагностични критерии:

§ нивото на фенилаланин в кръвта.

§ FeCl3 тест.

§ ДНК проби (пренатално).

Заключение

Стойността на аминокиселините за организма се определя преди всичко от факта, че те се използват за синтеза на протеини, чийто метаболизъм заема специално място в процесите на обмяна на веществата между тялото и околната среда. Протеиновите хормони играят важна роля в координирането на работата на всички клетъчни системи. Метаболизмът на протеините и аминокиселините играе важна и незаменима роля в живота на организмите.

Библиография

1. Ершов ЮА, Зайцева Н.И. Основи на биохимията за инженери. MSTU 2010

2. Ершов ЮА и др. Обща химия. М. 2011 г.

3. Белоусова Е.Д., Никанорова М.Ю. , Николаева Е.А. Наследствени метаболитни заболявания, които се проявяват в неонаталния период // Руски бюлетин по перинатология и педиатрия, N6-2000, стр. 12-19

4. Lehninger A. Основи на биохимията. М. Мир. 1985. 1055 стр.

5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (eds) Ръководство на лекаря за лабораторна диагностика на метаболитни заболявания (второ издание). Ню Йорк: Springer, 1996

6. Николаев А. Я., Биологична химия, М. "Агенция за медицинска информация", 2004 г.

7. Флорентиев В. Л., Биохимия. - М., 2004. - 464 с.

8. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., Биологична химия. М, Медицина, 1998

9. Ершов Ю.А. и др. Обща химия. 8-мо изд. М. СРЕЩУ 2009. 560 стр.

10. Ершов Ю.А. и др. Кинетика и термодинамика на биохимични и физиологични процеси. М. Медицина. 1990. 208 с.

11. Колман Я., Рем К.-Г. Визуална биохимия. М., Мир, 2004. 269 с.

12. http://biomed.science.ulster.ac.uk/bmsri/-Metabolomics-and-Proteomics-Unit-.html

13. http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy.html

14. Биохимия: учеб. за университети, Изд. Е.С. Северина., 2003. 779 с. ISBN 5-9231-0254-4

15. Велтищев Ю. Е., Казанцева Л. З., Семячкина А. Н. Наследствени метаболитни заболявания. В книгата Наследствена човешка патология P / ed. Велтищев Ю. Е., Бочков Н. П. М. 1992, т. 1, с. 41-101.

16. Мусил Я., Новикова О., Кунц К. Съвременна биохимия в схеми: ПРЕВ. от английски - 2-ро изд., коригирано - М .: Мир, 1984. - 216 с., ил.

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Дефиниция на клас аминокиселини като хетерофункционални съединения, които съдържат две функционални групи (карбоксилна и аминогрупа), свързани с въглеводороден радикал. Класификация, изомерия, свойства, получаване и използване на аминокиселини.

презентация, добавена на 04/10/2013


Физични и химични свойства на аминокиселините. Получаване на аминокиселини по време на хидролиза на протеини или в резултат на химични реакции. Редица вещества, способни да изпълняват някои от биологичните функции на аминокиселините. Способността на аминокиселината да поликондензира.

презентация, добавена на 22.05.2012 г


Обща формула и характеристика на аминокиселините като производни на киселини. Протеиногенни киселини, които изграждат протеини. Класификация на аминокиселините по взаимно разположение и брой функционални групи. Физични и химични свойства на аминокиселините.

презентация, добавена на 22.01.2012 г


Общи пътища на метаболизма на аминокиселините. Стойността и функцията на протеините в организма. Норми на протеин и неговата биологична стойност. Източници и начини на използване на аминокиселини. азотен баланс. панкреатичен сок. Смилане на сложни протеини. Концепцията за трансаминиране.

презентация, добавена на 10/05/2011


Химични свойства и характеристики на аминокиселините, изомерия. Класификация на стандартните а-аминокиселини според R-групи и функционални групи. Киселинно-базов баланс в разтвор на а-аминокиселини. Използване на нинхидринова реакция за откриването им.

резюме, добавено на 22.03.2012 г


Протеините са високомолекулни азотсъдържащи органични вещества, чиито молекули са изградени от аминокиселинни остатъци. Наследствената информация е концентрирана в молекулата на ДНК. Протеините носят генетична информация. Класификация на аминокиселините.

резюме, добавено на 17.01.2009 г


Ролята на аминокиселините в живота на човешкото тяло. Сортове и химичен състав на ябълките. Технология за производство на ябълков сок. Построяване на калибровъчна графика. Метод за определяне на аминокиселини. Оптимизиране на условията за нинхидринова реакция.

дисертация, добавена на 18.07.2014 г


Характеристика на незаменими алифатни и ароматни аминокиселини, които не могат да бъдат синтезирани в човешкото тяло. Хранителни източници на валин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, трионин, триптофан и аргинин. Тяхната роля в организма

презентация, добавена на 10.10.2016 г


Класификация на аминокиселините и видовете на тяхната изомерия. Химични свойства на аминокиселините в зависимост от наличието на карбоксилна, аминогрупа, съвместното присъствие на карбоксилна и аминогрупа. Редокс процеси, протичащи с участието на киселини.

резюме, добавено на 22.06.2010 г


Биохимични свойства на аминокиселините - органични съединения, в молекулите на които един или повече водородни атоми от въглеродната верига са заменени с групата -NH2. Аминокиселините като хранителна добавка. аминокиселинни препарати. Биологичната роля на аминокиселините.

Най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяването е недостатъчността на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини. Те включват:

• фенилкетонурия - нарушение на превръщането на фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на фенилаланин хидроксилазата;
• алкаптонурия - нарушение на метаболизма на тирозин поради намалена активност на ензима хомогентизиназа и натрупване на хомотентизинова киселина в тъканите на тялото;
• окулокутанен албинизъм - поради липсата на синтез на ензима тирозиназа.

Фенилкетонурия (PKU) е тежко наследствено заболяване, характеризиращо се главно с увреждане на нервната система. В резултат на мутацията на гена, който контролира синтеза на фенилаланин хидроксилаза, се развива метаболитен блок на етапа на превръщане на фенилаланин в тирозин, в резултат на което основният път за превръщане на фенилаланин става дезаминиране и синтеза на токсични производни - фенилпирогроздена, фенил-млечна и фенилоцетна киселини. В кръвта и тъканите съдържанието на fvnylalanine значително се увеличава (до 0,2 g / l или повече при скорост от 0,01-0,02 g / l). Съществена роля в патогенезата на заболяването играе недостатъчният синтез на тирозин, който е предшественик на катехоламини и меланин. Заболяването се унаследява по автозомно-рецесивен начин.

НАРУШЕНИЯ В МЕТАБОЛИЗМА НА АМИНОКИСЕЛИНИТЕ.Най-често срещаните заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселините, са фенилкетонурия и албинизъм.
Обикновено аминокиселината фенилаланин (FA) се превръща от ензима фенилаланин хидроксилаза в аминокиселината тирозин, която от своя страна под действието на ензима тирозиназа може да се превърне в пигмента меланин. При нарушаване на активността на тези ензими се развиват човешки наследствени заболявания фенилкетонурия и албинизъм.
Фенилкетонурия (PKU) се среща в различни човешки популации с честота 1:6000-1:10 000, в Беларус - 1:6000. Унаследява се по автозомно-рецесивен начин; пациентите са рецесивни хомозиготи (аа). Мутантният ген, отговорен за синтеза на ензима фенилаланин хидроксилаза, е картографиран (12q22-q24), идентифициран и секвениран (определена е нуклеотидната последователност).
Фенилаланинът е една от незаменимите аминокиселини. Само част от FA се използва за протеинов синтез; основното количество от тази аминокиселина се окислява до тирозин. Ако ензимът фенилаланин хидроксилаза не е активен, тогава FA не се превръща в тирозин, а се натрупва в кръвния серум в големи количества под формата на фенилпировинова киселина (PPVA), която се екскретира в урината и потта, в резултат на което от пациентите идва миризма на "мишка". Високата концентрация на PPVC води до нарушаване на образуването на миелиновата обвивка около аксоните в ЦНС. Децата с фенилкетонурия се раждат здрави, но през първите седмици от живота си развиват клинични прояви на заболяването. FPVC е невротропна отрова, която води до повишена възбудимост, мускулен тонус, хиперрефлексия, тремор и конвулсивни епилептиформни припадъци. По-късно се присъединяват нарушения на висшата нервна дейност, умствена изостаналост, микроцефалия. Пациентите имат слаба пигментация поради нарушен синтез на меланин.
Има три форми на това заболяване. Фенилкетонурия I има автозомно-рецесивен тип наследяване, причинено от мутации в PAH гена, разположен на дългото рамо на 12-та хромозома (12q24.1).
Фенилкетонурия // също се наследява по автозомно-рецесивен начин, генният дефект е локализиран в късото рамо на 4-та хромозома, раздел 4p15.3. Честотата на заболяването е 1: 100 000. Поради дефицита на дихидроптеридин редуктазата се нарушава възстановяването на активната форма на тетрахидробиоптерина, който участва като кофактор в хидроксилирането на фенилаланин, тирозин и триптофан, което води до натрупване на метаболити, нарушаване на образуването на прекурсори на катехоламини и серотонин невротрансмитери. В патогенезата на заболяването е важно и намаляването на нивото на фолатите в кръвния серум, еритроцитите и цереброспиналната течност.
Фенилкетонурия III се унаследява по автозомно-рецесивен начин и е свързана с дефицит на 6-пирувоил-тетрахидроптерин синтаза, която участва в синтеза на тетрахидробиоптерин от дихидронеоптерин трифосфат. Честотата на заболяването е 1:30 000. Основна роля в генезата на заболяването има дефицитът на тетрахидробиоптерин.
Диагностиката на заболяването се извършва чрез биохимични методи: дори преди развитието на клиничната картина, PPVC се определя в урината и се открива високо съдържание на фенилаланин в кръвта. В родилните домове е задължителен скрининговият тест за фенилкетонурия.
Албинизмът се среща в различни популации с различна честота – от 1:5 000 до 1:25 000. Най-честата му форма, окулокутанен тирозиназа-негативен албинизъм, се унаследява по автозомно-рецесивен начин.
Основните клинични прояви на албинизма във всяка възраст са липсата на меланин в клетките на кожата (млечнобял цвят), много светла коса, светлосив или светлосин ирис, червена зеница, повишена чувствителност към UV радиация (причинява възпалителни кожни заболявания). ). При пациентите няма пигментни петна по кожата, зрителната острота е намалена. Диагнозата на заболяването не е трудна.

61. Наследствени заболявания на въглехидратния метаболизъм (галактоземия)

Наследствените заболявания, свързани с нарушен въглехидратен метаболизъм, включват напр. галактоземия, при което е нарушен процесът на ензимно превръщане на галактозата в глюкоза. В резултат на това галактозата и нейните метаболитни продукти се натрупват в клетките и имат увреждащ ефект върху черния дроб, централната нервна система и др.), забавено умствено и физическо развитие.

Наследствените нарушения на въглехидратния метаболизъм включват диабет(вижте Диабет диабет) и редица други заболявания.

Патология на въглехидратния метаболизъм.Повишаване на кръвната захар - хипергликемия може да възникне поради прекомерно интензивна глюконеогенеза или в резултат на намаляване на способността за използване на глюкозата от тъканите, например в нарушение на процесите на нейното транспортиране през клетъчните мембрани. Намаляването на кръвната захар - хипогликемия - може да бъде симптом на различни заболявания и патологични състояния и мозъкът е особено уязвим в това отношение: необратимото увреждане на неговите функции може да бъде следствие от хипогликемия.

Генетично причинени дефекти на ензимите на U. са причина за много наследствени заболявания. Пример за генетично обусловено наследствено нарушение на монозахаридния метаболизъм е галактоземия, развиващи се в резултат на дефект в синтеза на ензима галактозо-1-фосфат уридилтрансфераза. Признаци на галактоземия също се отбелязват при генетичен дефект в UDP-глюкоза-4-епимераза. Характерните признаци на галактоземия са хипогликемия, галактозурия, появата и натрупването в кръвта заедно с галактозата на галактозо-1-фосфат, както и загуба на тегло, мастна дегенерация и цироза на черния дроб, жълтеница, катаракта, които се развиват в ранна възраст и психомоторна изостаналост. При тежка галактоземия децата често умират през първата година от живота поради нарушена чернодробна функция или намалена устойчивост към инфекции.

Пример за наследствена непоносимост към монозахариди е непоносимостта към фруктоза, която се причинява от генетичен дефект във фруктозофосфат алдолазата и в някои случаи от намаляване на активността на фруктозо-1,6-дифосфат алдолазата. Заболяването се характеризира с увреждане на черния дроб и бъбреците. Клиничната картина се характеризира с конвулсии, често повръщане, понякога кома. Симптомите на заболяването се появяват през първите месеци от живота, когато децата се прехвърлят на смесено или изкуствено хранене. Натоварването с фруктоза причинява тежка хипогликемия.

Болестите, причинени от дефекти в метаболизма на олигозахаридите, се състоят главно в нарушение на разграждането и усвояването на хранителните въглехидрати, което се случва главно в тънките черва. Малтозата и декстрините с ниско молекулно тегло, образувани от нишесте и хранителен гликоген под действието на а-амилазата на слюнката и панкреатичния сок, млечната лактоза и захарозата се разграждат от дизахаридази (малтаза, лактаза и сукраза) до съответните монозахариди главно в микровилите на лигавицата на тънките черва и след това, ако не се наруши процесът на транспортиране на монозахаридите, настъпва тяхното усвояване. Липсата или намаляването на активността на дизахаридазите към лигавицата на тънките черва е основната причина за непоносимост към съответните дизахариди, което често води до увреждане на черния дроб и бъбреците, е причина за диария, метеоризъм (вж. Синдром на малабсорбция ). Особено тежки симптоми се характеризират с наследствена непоносимост към лактоза, която обикновено се открива от самото раждане на детето. За диагностика на непоносимост към захар обикновено се използват тестове с натоварване с въвеждане на въглехидрати per os на празен стомах, чиято непоносимост се подозира. По-точна диагноза може да се постави чрез биопсия на чревната лигавица и определяне на активността на дизахаридазите в получения материал. Лечението се състои в изключване от храната на храни, съдържащи съответния дизахарид. По-голям ефект обаче се наблюдава при назначаването на ензимни препарати, което позволява на такива пациенти да ядат обикновена храна. Например, при лактазна недостатъчност е желателно да се добави ензимен препарат, съдържащ лактаза, към млякото преди консумацията му. Изключително важно е правилното диагностициране на заболявания, причинени от дефицит на дизахаридаза. Най-честата диагностична грешка в тези случаи е установяването на фалшива диагноза дизентерия, други чревни инфекции и антибиотично лечение, което води до бързо влошаване на състоянието на болните деца и сериозни последствия.

Болестите, причинени от нарушен метаболизъм на гликоген, представляват група наследствени ензимопатии, обединени под името гликогенози. Гликогенозите се характеризират с прекомерно натрупване на гликоген в клетките, което също може да бъде придружено от промяна в структурата на молекулите на този полизахарид. Гликогенозите се наричат ​​така наречените болести на съхранение. Гликогенозите (гликогенно заболяване) се унаследяват по автозомно-рецесивен или свързан с пола начин. Почти пълната липса на гликоген в клетките се отбелязва при агликогеноза, причината за която е пълната липса или намалена активност на чернодробната гликоген синтетаза.

Болестите, причинени от нарушение на метаболизма на различни гликоконюгати, в повечето случаи са резултат от вродени нарушения на разграждането на гликолипиди, гликопротеини или гликозаминогликани (мукополизахариди) в различни органи. Те също са болести на съхранение. В зависимост от това кое съединение се натрупва необичайно в тялото, се разграничават гликолипидози, гликопротеиноди и мукополизахаридози. Много лизозомни гликозидази, чийто дефект е в основата на наследствени нарушения на въглехидратния метаболизъм, съществуват в различни форми, така наречените множествени форми или изоензими. Заболяването може да бъде причинено от дефект във всеки един изоензим. Например. Болестта на Тей-Сакс е следствие от дефект във формата на AN-ацетилхексозаминидаза (хексозаминидаза А), докато дефект във формите А и В на този ензим води до болестта на Сандхоф.

Повечето болести на натрупване са изключително тежки, много от тях все още са нелечими. Клиничната картина при различни заболявания на съхранението може да бъде сходна и, напротив, едно и също заболяване може да се прояви по различен начин при различни пациенти. Следователно във всеки случай е необходимо да се установи ензимен дефект, който се открива най-вече в левкоцитите и фибробластите на кожата на пациентите. Като субстрати се използват гликоконюгати или различни синтетични гликозиди. С различни мукополизахаридози, както и при някои други заболявания на съхранението (например при манозидоза), значителни количества олигозахариди, различни по структура, се екскретират в урината. Изолирането на тези съединения от урината и тяхната идентификация се извършва с цел диагностициране на заболявания на съхранението. Определянето на ензимната активност в култивирани клетки, изолирани от амниотична течност, получена чрез амниоцентеза, в случай на съмнение за болест на съхранението позволява пренатална диагностика.

При някои заболявания сериозни нарушения при. възникват вторично. Пример за такова заболяване е захарен диабет, причинени или от увреждане на b-клетките на островите на панкреаса, или от дефекти в структурата на самия инсулин или неговите рецептори върху мембраните на клетките на инсулин-чувствителните тъкани. Хранителната хипергликемия и хиперинсулинемия водят до развитие на затлъстяване, което увеличава липолизата и използването на неестерифицирани мастни киселини (NEFA) като енергиен субстрат. Това нарушава оползотворяването на глюкозата в мускулната тъкан и стимулира глюконеогенезата. От своя страна, излишъкът от NEFA и инсулин в кръвта води до увеличаване на синтеза на триглицериди в черния дроб (вж. мазнини ) И холестерол и следователно до повишаване на концентрацията в кръвта липопротеини много ниска и ниска плътност. Една от причините, допринасящи за развитието на такива тежки усложнения при диабет като катаракта, нефропатия, англопатия и тъканна хипоксия, е неензимното гликозилиране на протеини.

62. Наследствени заболявания на съединителната тъкан (мукополизахаридози)

Мукополизахаридозите, или накратко MPS, или MPS (от (mucopolysaccharides + -ōsis)) е група от метаболитни заболявания на съединителната тъкан, свързани с нарушен метаболизъм на киселинни гликозаминогликани (GAG, мукополизахариди), причинени от дефицит на лизозомни ензими на метаболизма на гликозаминогликаните. Болестите са свързани с наследствени метаболитни аномалии, проявяват се под формата на "болест на натрупване" и водят до различни дефекти в костите, хрущялите и съединителната тъкан.

Видове заболявания

В зависимост от характера на ензимния дефект се разграничават няколко основни вида мукополизахаридози:

• Тип I - синдром на Hurler (мукомполизахаридоза I H - Hurler), синдром на Hurler-Scheie (мукополизахаридоза I H / S - Hurler-Scheie), синдром на Scheie (мукополизахаридоза I S - Scheie). Причинява се от дефицит на алфа-L-идуронидаза (ензим за катаболизъм на мукополизахаридите). Заболяването постепенно води до натрупване на хепаран сулфат и дерматан сулфат в тъканите. Има три фенотипа: синдром на Hurler, синдром на Scheye и синдром на Hurler-Scheie.
• Тип II - Синдром на Хънтър
• Тип III - синдром на Sanfilippo
• IV тип - синдром на Morquio
• Тип V - Синдром на Scheye
• Тип VI - синдром на Maroteau-Lami
• Тип VII - синдром на Sly, дефицит на р-глюкуронидаза

63. Менделизиращи признаци при хората

Менделските черти са тези, чието наследяване се извършва според законите, установени от Г. Мендел. Менделските черти се определят от един ген моногенно (от гръцки monos-един), т.е. когато проявата на черта се определя от взаимодействието на алелни гени, единият от които доминира (потиска) другия. Законите на Мендел са валидни за автозомни гени с пълна пенетрантност (от лат. penetrans - проникващ, достигащ) и постоянна експресивност (степен на изразеност на признака).
Ако гените са локализирани в половите хромозоми (с изключение на хомоложната област на X и Y хромозомите), или са свързани в една и съща хромозома, или в ДНК на органели, тогава резултатите от кръстосването няма да следват законите на Мендел .
Общите закони на наследствеността са еднакви за всички еукариоти. Човек също има менделски черти и всички видове наследство са характерни за него: автозомно доминантно, автозомно рецесивно, свързано с полови хромозоми (с хомоложен участък от X- и Y-хромозоми).

Видове унаследяване на менделски черти:
I. Автозомно-доминантен тип унаследяване. Според автозомно-доминантния тип се унаследяват някои нормални и патологични признаци:
1) бяла къдрица над челото;
2) косата е твърда, права (таралеж);
3) вълнеста коса - къса, лесно разцепваща се, къдрава, буйна;
4) кожата е дебела;
5) способността да навивате езика в тръба;
6) Хабсбургска устна - долната челюст е тясна, издадена напред, долната устна е увиснала, а устата е полуотворена;
7) полидактилия (от гръцки polus - многобройни, daktylos - пръст) - полидактилия, когато има шест или повече пръста;
8) синдактилия (от гръцки syn - заедно) - сливане на меки или костни тъкани на фалангите на два или повече пръста;
9) брахидактилия (с къси пръсти) - недоразвитие на дисталните фаланги на пръстите;
10) арахнодактилия (от гръцки agahna - паяк) - силно удължени "паякови" пръсти

II. Автозомно-рецесивен тип наследяване.
Ако рецесивните гени са локализирани в автозоми, тогава те могат да се появят, когато две хетерозиготи или хомозиготи за рецесивния алел са женени.
Следните черти се наследяват по автозомно рецесивен начин:
1) косата е мека, права;
2) кожата е тънка;
3) кръвна група Rh-;
4) не усещане на горчивия вкус на фенилкарбамид;
5) невъзможност за сгъване на езика в тръба;
6) фенилкетонурия - блокира се превръщането на фенилаланин в тирозин, който се превръща във фенилпирогроздена киселина, която е невротропна отрова (признаци - конвулсивни синдроми, умствена изостаналост, импулсивност, възбудимост, агресивност);
7) галактоземия - натрупването на галактоза в кръвта, което инхибира абсорбцията на глюкоза и има токсичен ефект върху функцията на черния дроб, мозъка, лещата на окото;
8) албинизъм.
Честотата на рецесивните наследствени заболявания е особено повишена в изолатите и сред популациите с висок процент кръвно-родствени бракове.
Някои черти отдавна се смятат за менделски, но техният механизъм на наследяване вероятно се основава на по-сложен генетичен модел и може да включва повече от един ген. Те включват:
цвят на косата
Цвят на очите
Пръстът на Мортън
въртене на езика

64. Наследствени заболявания на циркулиращите протеини (таласемии)

Таласемия (анемия на Кули) - унаследява се по рецесивен тип (двухалелова система), която се основава на намаляване на синтеза на полипептидни вериги, които са част от структурата на нормалния хемоглобин. Обикновено основният вариант на хемоглобина (97%) при възрастен е хемоглобин А. Той е тетрамер, състоящ се от два α-верижни мономера и два β-верижни мономера. 3% от хемоглобина при възрастни е представен от хемоглобин А2, състоящ се от две алфа и две делта вериги. Има два HBA1 и HBA2 гена, кодиращи алфа мономера и един HBB ген, кодиращ бета мономера. Наличието на мутация в гените на хемоглобина може да доведе до нарушаване на синтеза на вериги от определен тип.

65. Човешки кареотип. Структурата и видовете хромозоми. Вижте въпроса. 12 и 22

66. . Наследствени заболявания на циркулиращите протеини (сърповидноклетъчна анемия)

сърповидно-клетъчна анемия- това е наследствена хемоглобинопатия, свързана с такова нарушение на структурата на протеина на хемоглобина, при което той придобива специална кристална структура - така нареченият хемоглобин S. Червените кръвни клетки, които носят хемоглобин S вместо нормален хемоглобин А под микроскоп имат характерна форма на полумесец (сърповидна форма), за която тази форма на хемоглобинопатии и се нарича сърповидноклетъчна анемия.

Еритроцитите, носещи хемоглобин S, имат намалена резистентност и намален капацитет за транспортиране на кислород, поради което при пациенти със сърповидноклетъчна анемия се увеличава разрушаването на еритроцитите в далака, съкращава се продължителността на живота им, увеличава се хемолизата и често има признаци на хронична хипоксия (кислородна недостатъчност) или хронично "свръхраздразнение" на еритроцитите на костния мозък.

Сърповидно-клетъчната анемия се унаследява по автозомно-рецесивен начин (с непълно доминиране). При носители, хетерозиготни за гена на сърповидноклетъчна анемия, хемоглобин S и хемоглобин А присъстват в приблизително еднакви количества хемоглобин S и хемоглобин А в еритроцитите.В същото време, при нормални условия, симптомите почти никога не се появяват при носителите и сърповидните еритроцитите се откриват случайно при лабораторен кръвен тест. Симптомите при носителите могат да се появят по време на хипоксия (например при изкачване на планини) или тежка дехидратация на тялото. Хомозиготите за гена на сърповидноклетъчната анемия имат само сърповидни червени кръвни клетки, носещи хемоглобин S в кръвта, и заболяването е тежко.

Сърповидноклетъчната анемия е много разпространена в ендемичните за малария региони на света и пациентите със сърповидноклетъчна анемия имат повишена (макар и не абсолютна) вродена резистентност към инфекция с различни щамове малариен плазмодий. Сърповидните еритроцити на тези пациенти също не се поддават на инфекция с малариен плазмодий in vitro. Хетерозиготите-носители, които не страдат от анемия, също имат повишена резистентност към малария (предимство на хетерозиготите), което обяснява високата честота на този вреден алел в африканските

Хипераминоацидурия. За хипераминоацидурия се говори, когато екскрецията на една или повече аминокиселини в урината надвишава физиологичните стойности.
В зависимост от произхода се разграничават: 1. метаболитна или преренална и 2. бъбречна аминоацидурия.

При метаболитна аминоацидурия една или повече аминокиселини се произвеждат повече от нормалното или се метаболизира по-малко количество. Излишъкът надвишава капацитета за реабсорбция на тубулите, така че аминокиселините „преливат“ и се екскретират с урината. В тези случаи наред с повишена аминоацидурия се установява повишена концентрация на съответните аминокиселини в кръвта.

Симптоматични форми на метаболитна аминоацидурия могат да се срещнат при тежко чернодробно увреждане.

Въпреки това, в повечето случаи метаболитната аминоацидурия е наследствена ензимопатия: интерстициалният метаболизъм на всяка аминокиселина е нарушен поради липса на определен ензим. Метаболитните продукти, образувани преди ензимния блок, се натрупват в кръвта и се екскретират в големи количества с урината.

При бъбречна аминоацидурия аминокиселините се синтезират в нормални количества, но поради вродени или придобити увреждания на бъбречните тубули те се екскретират в големи количества с урината. Тези аномалии са описани по-подробно в главата за бъбречните заболявания. Тук ще се обърне внимание само на вродената метаболитна аминоацидурия.

Фенилкетонурия. Фенилпировинова олигофрения (болест на Fölling). Ензимопатията се наследява по автозомно-рецесивен начин. Неговата биохимична същност е невъзможността за превръщане на фенилаланин в тирозин поради отсъствието на ензима фенилаланиноксидаза. Клиничните прояви на тази аномалия са свързани с тежко мозъчно увреждане, придружено от умствена изостаналост. Това често срещано заболяване е една от най-честите причини за олигофрения. Сред населението се среща с честота 1:10 000-1:20 000.

Патогенеза. Поради липсата на ензим, участващ в метаболизма на фенилаланина - фенилаланиноксидаза, фенилаланинът и неговият метаболитен продукт фенилпирогроздена киселина се натрупват в кръвта. Натрупването на тези вещества е причина за водещия клиничен симптом - увреждане на мозъка, причинено, очевидно, от инхибиращия ефект на тези метаболити върху други ензимни процеси в мозъка. В допълнение, нарушението на нормалния синтез на тирозин, който е основният материал за производството на адреналин, норепинефрин и дийодтирозин, също играе определена роля във формирането на заболяването.

Клинична картина. Водещият симптом на фенилкетонурия е олигофренията, която се проявява още в ранна детска възраст и бързо прогресира. Често има хипертония на мускулите, в някои случаи се наблюдават епилептиформени конвулсии.

Сред другите промени, свързани с метаболитен дефект, трябва да се спомене недостатъчната пигментация на пациентите. Много от тях са синеоки, имат светла кожа и руса коса. Брахицефалията и хипертейлоризмът са чести. Кръвното налягане обикновено е ниско. Потта на пациентите има неприятна ("миша") миризма.

Диагноза. Във връзка с възможността за лечение на заболяването ранното разпознаване на носителите на аномалията е от голямо значение. Фенилаланин и неговите метаболитни продукти могат да бъдат намерени в кръвта и урината. Концентрацията на фенилаланин в кръвта многократно надвишава горната граница на нормата (1,5 mg%). В урината наличието на фенилпирогроздена киселина може да се покаже качествено с помощта на теста на Volling: когато се добави разтвор на железен хлорид, урината придобива тъмнозелен цвят.

Този тест обаче става положителен едва на възраст 3-4 седмици и освен това не е специфичен. По-точни резултати още в края на първата седмица дава тестът на Guthrie: микробиологичен метод, базиран на ефекта, който фенилаланинът оказва върху растежа на сенния бацил. Разбира се, този метод е най-подходящ за изследване на популацията от кърмачета. Неговият недостатък е необходимостта от вземане на кръв, което все още е трудно да се извърши в голям мащаб. Докато този анализ стане универсален, е необходимо да се направи тест за ферохлорид на възраст 3-4 седмици и в подозрителни случаи да се потвърди диагнозата чрез изследване на аминокиселинния спектър на кръвта и урината с помощта на хартиена хроматография. При утежнена наследственост трябва да се направи кръвен тест още през първата седмица от живота.

Лечение. Когато терапията започне рано, вероятно още в неонаталния период, успех може да се постигне чрез минимизиране на фенилаланина в храната. Въпреки това, използването на казеинов хидролизат, който формира основата на диетата, осигуряваща ограничаване на фенилаланина, е трудно и скъпо. Понастоящем се предлагат специални препарати за лечение на фенилкетонурия - берлофен, лофеналак, минафен, хипофенат, които се понасят задоволително от пациентите. С лечението, започнало в късна детска възраст, може да се постигне само спиране на по-нататъшното прогресиране на идиотията.

Алкаптонурия. Заболяването се характеризира с тъмнокафява урина, която се появява при стоене на въздух. Наследствена ензимопатия, при пациентите липсва ензимът хомогентизиназа. Хомогентизиновата киселина, освободена в големи количества, се окислява във въздуха, ставайки кафява. Пелените и бельото на бебето също са оцветени, което улеснява диагностицирането.

В допълнение към характеристиките на урината, описани по-горе, при тази аномалия има само два други симптома: артропатия, която се появява в по-късна възраст и синкаво оцветяване на хрущяла, което лесно се открива на ушната мида. Няма лечение.

Албинизъмсъщо е наследствена аномалия в метаболизма на ароматните аминокиселини. В същото време няма ензим тирозиназа, който катализира превръщането на тирозин в DOPA - дихидроксифенилаланин. Тъй като DOPA е основата за синтеза на меланин, носителите на аномалията са хора със светла кожа, светли коси, при които през ириса, лишен от пигментация, блести червеникава съдова мрежа.

Албинизмът е нелечим. Пациентите трябва да избягват пряка слънчева светлина.

болест на кленов сироп. Рецесивно наследствена рядка ензимопатия. При това заболяване липсва специфична декарбоксилаза, която е необходима за метаболизма на три важни аминокиселини: валин, левцин и изолевцин. Тези аминокиселини и техните метаболити се натрупват в кръвта и се екскретират в значителни количества с урината. Метаболитните продукти придават на урината специална миризма, напомняща миризмата на сироп от кленов сок.

Основната проява на заболяването е мозъчно увреждане, придружено от конвулсии, което се развива още през първите седмици от живота и завършва със смърт в ранна детска възраст.

При поставяне на диагнозата има значение тестът на Фелинг, защото ако е положителен, той показва посоката на по-нататъшното изследване; точна диагноза се установява чрез изследване на аминокиселините в кръвта и урината чрез хартиена хроматография.

За лечениеправят се опити за подобряване на метаболизма със синтетична диета.

Болест на Хартнап. Много рядко наследствено заболяване, придружено от бъбречна хипераминоацидурия. Голямо количество индикан в урината показва нарушение на метаболизма на триптофана. Клинично се характеризира с церебеларна атаксия и подобни на пелагра кожни промени.

оксалоза. Рядко наследствено заболяване. Поради ензимния блок в метаболизма на гликокола се образува голямо количество оксалова киселина, която се натрупва в организма и се отделя с урината.

Клинично водещите признаци са болката поради камъни в бъбреците, кръв и гной в урината. Освен в бъбреците, кристалите на калциевия оксалат се отлагат в мозъка, далака, лимфните възли и костния мозък.

Диагнозавъз основа на откриването на хипероксалурия и оксалатни кристали в костния мозък и лимфните възли.

При лечение- заедно със симптоматична терапия изглежда обещаващо да се приема непрекъснато натриев бензоат, който заедно с гликокол образува хипурова киселина и намалява производството на оксалова киселина.

цистиноза. Наследствено, автозомно-рецесивно заболяване, което се основава на натрупването на цистинови кристали в ретикулоендотелиума и отделни органи и развиваща се във връзка с това тежка нефропатия.

Патогенезазаболяване не е достатъчно ясно, очевидно, говорим за метаболитен блок в катаболизма на цистин.

Клинични симптоми. Сред първоначалните промени е увеличаването на размера на далака и черния дроб, което се развива през първите месеци от живота. Решаващата съдба на пациента нефропатия се проявява през втората половина на живота. Има признаци, показващи първоначално тубулно увреждане: хипераминоацидурия, глюкозурия, протеинурия. По-късно ситуацията се влошава от полиурия, бъбречна тубулна ацидоза, както и хипокалиемия и хипофосфатемия от бъбречен произход. Полиурията причинява ексикоза и хипертермия, фосфат-диабетът причинява рахит и джудже, дефицитът на калий се проявява с парализа. В крайния стадий на заболяването гломерулната недостатъчност се присъединява към тубулната недостатъчност и се развива уремия.

Диагноза. Тубарна недостатъчност, глюкозурия, ацидоза, хипераминоацидурия, хиперфосфатурия, придружени от остеопатия и джуджеви растеж, в напреднала фаза на заболяването, заедно дават характерна картина. Тези промени съответстват на картината на синдрома на De Toni-Debre-Fanconi, който обаче може да има различен произход.

При диференциална диагноза решаващо значение има откриването на цистинови кристали в роговицата с помощта на прорезна лампа или в биооптичен препарат на лимфните възли.

За лечениепредписват диета с ограничаване на метионин и цистин. За целите на симптоматичното лечение се използват високи дози витамин D, въвеждане на алкални разтвори и компенсиране на липсата на калий, повишено количество вода в диетата на детето и накрая пенициламин.

Прогнозалошо.

Хомоцистинурия. Клиничните симптоми на аномалията се характеризират с олигофрения с различна степен, ектопия на лещите, русата коса привлича вниманието. В кръвта се повишава съдържанието на метионин и хомоцистин, с помощта на специални методи се открива хомоцистин в урината.

Лечение- бедна на метионин диета, но не е много ефективна.
Списание за жени www.

Това е специална, много голяма група от заболявания, чието откриване и лечение в момента е много неотложен проблем поради широкото им разпространение и тежкото увреждане на физическото и интелектуалното развитие на болните деца. Изследванията, които позволяват правилна диагноза, обикновено са много сложни и скъпи. Провеждането им е възможно само в условията на големи специализирани центрове. Поради това е определен специален контингент от деца, за които тези изследвания трябва да бъдат направени. Тези деца включват:

1. деца, които имат комбинация от умствена изостаналост и зрително увреждане;
2. деца, които имат умствена изостаналост и периодично изпитват припадъци;
3. деца, които от раждането имат промяна в цвета и миризмата на урината;
4. деца, при които умствената изостаналост се комбинира с различни кожни лезии.

По-долу са основните заболявания, причинени от нарушения на метаболизма на аминокиселините в организма.

Фенилкетонурия при деца

Фенилкетонурия е свързана с нарушение на метаболизма на аминокиселините, които са част от хормоните на щитовидната жлеза и надбъбречните жлези. В резултат на това се образува излишък от веществото фенилаланин, което се натрупва в организма и причинява нарушения, свързани главно с увреждане на главния и гръбначния мозък. Въпреки факта, че болестта е много разпространена, тя почти никога не се среща сред чернокожите и евреите. Момичетата и момчетата боледуват еднакво често.

Много често болно дете се ражда от напълно здрави родители. Това се дължи на факта, че майката и бащата на детето, без да подозират, са носители на засегнатия ген. Вероятността за появата на болно дете в семейство, където се сключват бракове между роднини, се увеличава рязко.

Признаци на фенилкетонурия

Те не се появяват веднага след раждането. До 2-6 месечна възраст детето създава впечатление за доста здраво. След достигане на горепосочената възраст, когато в диетата се появят храни, съдържащи „забранена“ аминокиселина, родителите на детето започват да забелязват, че то е станало летаргично, физическата му активност е намаляла, интересът към играчките и хората около него започва да изчезва. . В някои случаи детето, напротив, става неспокойно, агресивно, често му се гади и повръща, кожата е засегната. В бъдеще се присъединяват конвулсивни припадъци. След шестия месец от живота му изоставането във физическото и умственото развитие става забележимо, по-късно има намаляване на интелигентността до дълбока умствена изостаналост, която се наблюдава при повече от половината от всички пациенти. Въпреки това са известни случаи на протичане на заболяването със запазване на нормален интелект. Този факт се тълкува от експертите като следствие от факта, че нарушенията в няколко различни гена са отговорни за развитието на болестта и следователно тежестта на симптомите може да бъде много разнообразна. Картината на различни неврологични разстройства е много богата на заболяването.

Физическото развитие на детето също страда, но не толкова, дължината на тялото е леко намалена или нормална. Много характерно е леко намаляване на размера на главата поради нарушение на растежа на костите на черепа, зъбите при такива деца започват да изригват в много късна възраст. Често има малформации на скелета и вътрешните органи. Много късно детето усвоява основни двигателни умения: пълзене, седене, стоене. В бъдеще болното дете има много странно положение на тялото и походката. При ходене краката му са широко раздалечени и леко свити в коленните стави, а главата и раменете са спуснати. Стъпките са много малки, детето се люлее от една страна на друга. Позата на болното дете в седнало положение се нарича „шивач“ – краката му са прибрани към тялото в резултат на повишено мускулно напрежение.

Появата на болно дете също е много характерна. Косата и кожата му са много светли на цвят, тъй като тялото практически не съдържа пигменти. Очите са светлосини. Заедно с урината се отделят вредни метаболитни продукти, в резултат на което от детето се излъчва особена, така наречена "миша" миризма. Някои пациенти развиват припадъци, наподобяващи тези при епилепсия. Но в по-късна възраст те напълно изчезват. Като цяло спектърът на неврологичните разстройства при фенилкетонурия е много широк.

Най-често се наблюдава нарушение на координацията на движенията, неволни обсесивни движения, треперене на пръстите, конвулсии в различни мускулни групи, тяхното потрепване. Рефлексите на ръцете и краката са значително повишени, понякога има рефлекси, които не се наблюдават нормално. Когато кожата е раздразнена, върху нея се появява ярък, дълготраен червен или бял цвят. Детето често се поти, върховете на пръстите на ръцете и краката му са синкави на цвят. Много характерни за фенилкетонурия са неврологичните разстройства, известни в клиниката под името "Салаамови гърчове". Те се проявяват под формата на периодични кимания и поклони, по време на които детето разперва ръце встрани. По време на появата на такива атаки вероятността от нараняване е много висока.

По кожата на детето се забелязват множество лезии, тъй като в резултат на липсата на пигменти тя е много уязвима към действието на слънчевата светлина. Лезиите се появяват под формата на екзема, дерматит и често се появяват различни обриви. Нарушенията на вътрешните органи се откриват само в случаите, когато има вродени малформации на тяхното развитие. Кръвното налягане в повечето случаи е с много ниски стойности. Функцията на стомашно-чревния тракт често се нарушава, появява се запек.

Тежестта на тези прояви е пряко свързано със степента на метаболитни нарушения. Всички заедно тези признаци се откриват само когато съответните ензими като цяло отсъстват в тялото. При частично нарушение на работата на ензимите проявите на заболяването са много разнообразни. Като правило, в различна степен се комбинира нарушение на умственото и физическото развитие на детето, неврологични разстройства и развитие на характерни прояви след поглъщане на храна, съдържаща големи количества фенилаланин. Може да няма никакви прояви, докато резултатите от биохимичните анализи показват, че детето има заболяване.

Това са основните прояви на формата на заболяването, известно като фенилкетонурия тип 1. При втория тип заболяване изоставането в интелектуалното развитие на детето е много по-изразено, често се появяват конвулсивни припадъци, детето е постоянно неспокойно, много възбудимо, агресивно. Рефлексите на ръцете и краката са силно повишени, мускулното напрежение е нарушено, настъпва пълна парализа на мускулите на ръцете и краката. Болестта се развива много бързо и след навършване на 2-3 години детето умира.

Съществува и разновидност на заболяването и третият тип, който по своите характеристики е много подобен на втория тип, само че се открива много по-тежка умствена изостаналост, значително намаляване на размера на черепа, движения в мускулите на ръцете и краката са по-увредени.

При диагностицирането на заболяването са много важни различни лабораторни изследвания, особено определянето на съдържанието на фенилаланин в кръвта. Все по-широко се използват различни методи за генетични изследвания.

Лечение на фенилкетонурия при деца

Състои се в предотвратяване на усложнения, свързани с болестта. Пълната компенсация на нарушените метаболитни процеси е възможна само при поставяне на правилната диагноза и започване на адекватно лечение възможно най-скоро, за предпочитане още преди раждането на детето. Още от първите дни от живота на детето всички храни, съдържащи "забранената" аминокиселина, се изключват от диетата.

Само това събитие може да постигне положителен резултат и по-нататъшно нормално развитие на детето. Диетата трябва да се спазва много дълго време, обикновено поне 10 години.

Всички храни, богати на протеини, са напълно изключени от ежедневната диета на детето: месо, риба, колбаси, яйца, извара, хлебни изделия, зърнени храни, бобови растения, ядки, шоколад и др. Разрешени са млечни продукти, зеленчуци и плодове, но само в малки количества и като се има предвид съдържащият се в тях фенилаланин.

Трябва да се има предвид, че тази аминокиселина все още е незаменима в организма и минималните изисквания за нея трябва да бъдат напълно задоволени, в противен случай това ще доведе до още по-дълбоки нарушения в развитието на детето, отколкото самото заболяване. Тъй като повечето хранителни продукти са противопоказани за дете, много дълго време той е обречен да яде само специални продукти, произведени както в чужбина, така и в Русия. От първите дни от живота на детето е забранено да се кърми, той трябва да получава само смеси, специално предназначени за тези пациенти.

Диетаза по-големи деца трябва да се приготвя само от медицински специалист. Това отчита не само количеството фенилаланин в продукта, но и възрастта на детето, неговия ръст, тегло, индивидуалните нужди от хранителни вещества и енергия.

Протеините в тялото на детето идват почти изключително като част от горните специализирани храни. Нуждата от мазнини се задоволява главно от масло и растителни масла. По-лесно се осигурява необходимото количество въглехидрати. За целта се позволява на детето да яде различни плодове, зеленчуци, сокове, захар, храни, съдържащи нишесте. Минералите и микроелементите постъпват в тялото почти изключително чрез специализирани продукти.

Трябва да се помни, че вкусът и миризмата им могат да доведат до намаляване на апетита на детето. Някои деца развиват гадене, повръщане след консумация на такава храна, след което детето става палаво и отказва да се храни. В тези случаи е разрешено сместа да се изключи от диетата за кратък период от време. Диетата на детето става много по-разнообразна след навършване на три месеца, когато е разрешено да се дават плодови сокове, плодово пюре се въвежда след половин месец. Месец по-късно е подходящо времето за въвеждане на първите допълващи храни под формата на зеленчуково пюре или консерви, но без съдържание на млечни продукти. На шест месеца детето вече може да яде каша, но направена от пюре от саго или зърнени храни без протеини, желе. След това диетата се разширява с въвеждането на мусове.

При болни деца, които са на втората година от живота, храненето е много различно от това на здравите. В ежедневната диета основното място принадлежи на различни зеленчуци и плодове. Използват се специални безбелтъчни диети, които включват безбелтъчна паста, саго, зърнени храни без протеини, царевично нишесте, растителен маргарин, заквасена сметана. От продуктите, съдържащи захар, е разрешено използването на мед, конфитюр, конфитюр.

При подходяща диета необходимо условие е постоянното проследяване на съдържанието на фенилаланин в кръвта. С увеличаването му препоръките за хранене трябва да бъдат преразгледани. При откриване на заболяване, когато току-що е започнало неговото лечение, такива изследвания трябва да се провеждат поне веднъж седмично, а по-късно, когато състоянието на детето се нормализира, поне веднъж месечно. Когато детето достигне по-голяма възраст и стабилно нормализиране на състоянието му, лабораторните изследвания могат да се извършват по-рядко.

Можете постепенно да отмените диетата едва когато детето навърши десет години. В бъдеще всички тези деца са под наблюдението на съответните специалисти в клиниката. Извършва се периодична оценка на тяхното умствено и физическо развитие.

В допълнение към препоръките за диета, на детето се предписват лекарства, които включват калций, фосфор, желязо, витамини, особено група В, лекарства, които подобряват предаването на импулси в нервната система, подобряват метаболитните процеси. Предписва се комплекс от физиотерапевтични упражнения. С дете с признаци на умствена изостаналост се работи с участието на опитни учители.

За момичета, които планират да забременеят в бъдеще, диетата е необходима преди и по време на бременността. Тези дейности значително увеличават вероятността да имате здраво бебе.

Прогноза. Напълно се определя от навременността на диагнозата и началото на лечението. Вторият и третият тип заболяване протичат най-неблагоприятно, тъй като при тях диетата е практически неефективна.

хистидинемия

За първи път е изолиран като самостоятелно заболяване през 1961 г. Нарушава се метаболизмът на аминокиселината хистидин, което се проявява главно в кожата и черния дроб. Заболяването може да се разпространи сред различни групи деца с различна честота.

Причини и механизми на развитие на хистидинемия

В резултат на нарушено разцепване на хистидин, той се натрупва в органи и тъкани, причинявайки главно увреждане на мозъка. Има няколко разновидности на заболяването, основните от които са:

1) най-честата форма, при която метаболизмът на аминокиселините е нарушен както в кожата, така и в черния дроб;

2) нарушение на метаболизма само в черния дроб, докато се запазва в кожата. Заболяването в този случай протича в по-лека форма, тъй като обменът е частично запазен;

3) непълно нарушение на метаболизма в черния дроб и кожата. Заболяването също е сравнително леко.

Признаци на хистидинемия

Първите признаци на заболяването може да се появи на различна възраст. Те могат да се появят както при новородено дете, така и в пубертета. Болестта е много разнообразна в своите прояви. Детето може да има много дълбока умствена изостаналост, но може да няма прояви и в бъдеще никога да не се появи в по-късен живот. Разстройствата на психичното развитие се откриват при дете в много ранна възраст. Те се проявяват под формата на възникващи конвулсии, загуба на двигателни умения, детето престава да проявява интерес към играчките и хората около него. В бъдеще винаги се наблюдава умствена изостаналост. Тя може да бъде изразена в малка степен и може да достигне почти екстремни стойности. Психичните разстройства се проявяват във факта, че детето много често има промяна в настроението, най-често е възбудено и агресивно, поведението е нарушено, способността да се концентрира върху всеки предмет. Повечето пациенти имат говорни увреждания, често дори при нормално умствено развитие.

Характерно е, че сред болните деца светлокосите със сини очи са по-често срещани от тъмните с кафяви очи. Поради това лекарите трудно могат да разграничат заболяването от фенилкетонурия.

Основните допълнителни методи, които помагат при диагностицирането, са биохимичните лабораторни изследвания. Диагнозата е възможна още преди раждането на детето.

Лечение на хистидинемия

Както при други метаболитни заболявания, диетотерапията е най-важното лечение за хистидинемия. От раждането всички храни, съдържащи аминокиселината хистидин, са изключени от диетата. Но тъй като това вещество е незаменимо за тялото на детето, минималната нужда от него все пак трябва да бъде изпълнена.

За щастие продуктът, който съдържа малки количества хистидин и се препоръчва за кърмачета в периода на кърмене, е майчиното мляко. При липса на такива могат да се дават специални формули за хранене, кобилешко и соево мляко. Плодовете и зеленчуците съдържат предимно въглехидрати, така че те са "безопасни" храни и могат да се дават по същия начин, както здравите деца. Зеленчуците са предпочитани като първо допълнително хранене на детето. През втората половина на живота, когато на детето започват да се дават месни продукти, болните деца трябва да ги получават в много ограничени количества. Правилността на диетата се оценява от благосъстоянието на детето и показателите на лабораторните изследвания.

Особено нежелателни в диетата на детето са продукти като говеждо, пилешко, яйца, краве мляко, извара, сирене, грах, ечемик, ръж, пшенично брашно, ориз.

Под въздействието на диетична терапия конвулсиите много бързо престават да безпокоят детето. Но говорните нарушения и умствената изостаналост не се коригират по този начин.

Възможно е и медикаментозно лечение, но то не премахва причината за заболяването, а засяга само една или друга негова проява.

Прогнозата в повечето случаи е благоприятна и се определя от навременността на диагнозата и лечението.

Болест на Hartnup

Открит през 1956 г. Свързва се с нарушена абсорбция на аминокиселината триптофан в червата. Той е доста разпространен, но не се проявява при всички пациенти.

Симптоми на болестта на Hartnup

На първо място, вниманието се насочва към кожни лезии, подобни на тези с дефицит на витамини от група В. Често има алергични кожни лезии към действието на слънчевата светлина. Нарушенията на нервната система са много разнообразни. Отбелязват се потрепване на очните ябълки, треперене на пръстите при работа с малки предмети, нарушения в нормалното напрежение на мускулите на ръцете и краката, движения в тях и координация на движенията, свързани с увреждане на малкия мозък.

При поставяне на диагнозата те се ръководят от данните от лабораторните изследвания: биохимичен анализ на кръвта, урината.

Лечение на болестта на Hartnup

Лечението се състои основно от терапевтична диета. В диетата на детето трябва да се ограничи количеството храни, съдържащи протеини. Увеличете количеството на консумираните плодове. От лекарствените методи се предписва прием на витаминни препарати от различни групи. Необходимо е да се предпази кожата на детето от пряка слънчева светлина.